Tài liệu Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học (Phần 2)

Nội dung text: Tài liệu Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học (Phần 2)

1. Chæång 9 THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRÃN MÄI TRÆÅÌNG DINH DÆÅÎNG RÀÕN Nuäi cáúy vi sinh váût trãn caïc mäi træåìng tåi thãø haût coï nhiãöu æu viãûc hån so våïi nuäi cáúy trãn caïc mäi træåìng dinh dæåîng loíng. Nhæ täúc âäü täøng håüp cuía caïc enzim cao hån 5 ÷ 6 láön, ngoaìi ra canh træåìng nháûn âæåüc coï âäü áøm 40 ÷ 50% (trong canh træåìng loíng− 80 ÷ 95%), cho pheïp tiãút kiãûm âaïng kãø nguäön nàng læåüng sáúy. Tuy nhiãn âãún nay phæång phaïp nuäi cáúy vi sinh váût trãn caïc mäi træåìng dinh dæåîng ràõn chæa âæåüc æïng duûng räüng raîi trong cäng nghiãûp do chæa coï nhæîng thiãút bë tiãût truìng âæåüc cå khê hoaï âaïng tin cáûy. Hiãûu suáút vaì âäü hoaût hoaï cuía caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc, thåìi gian quaï trçnh nuäi cáúy chuí yãúu phuû thuäüc vaìo nhængî yãúu täú sau: loaûi vi sinh váût, thaình pháön cáúu tæí cuía mäi træåìng dinh dæåîng, læåüng vaì cháút læåüng cuía nguyãn liãûu cáúy, nhiãût âäü nuäi cáúy, mæïc âäü thäøi khê cuía canh træåìng phaït triãøn, cæåìng âäü âaío träün, trao âäøi khäúi vaì trao âäøi nhiãût. Viãûc læûa choün daûng thiãút bë vaì nhæîng bäü phuû tråü âãø âaím baío táút caí nhæîng âoìiì hoíi cuía cäng nghãû coï yï nghéa quan troüng nháút. 9.1. PHÁN LOAÛI THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRÃN MÄI TRÆÅÌNG DINH DÆÅÎNG RÀÕN Âãø nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng dinh dæåîng ràõn, ngæåìi ta sæí duûng caïc loaûi thiãút bë coï kãút cáúu sau âáy: thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn daûng phoìng coï caïc khay âäüt läù nàòm ngang våïi kêch thæåïc 400×800 mm, thiãút bë âæåüc cå khê hoaï coï khay âæïng âäüt läù, thiãút bë âæåüc cå khê hoaï daûng ВИС−42Д, caïc thiãút bë bàng âai taïc âäüng chu kyì vaì liãn tuûc, täø maïy nhiãöu phiãún taïc âäüng liãn tuûc våïi sæû æïng duûng caïc maïy rung cuîng nhæ caïc thiãút bë daûng träúng quay. Nhæåüc âiãøm cuía caïc thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn daûng phoìng coï caïc khay nàòm ngang âäüt läù laì khäúi læåüng lao âäüng cho caïc cäng âoaûn quaï låïn, mæïc âäü cå khê hoaï cho caïc cäng âoaûn cäng nghãû tháúp vaì khäng traïnh khoíi sæû tiãúp xuïc cuía cäng nhán våïi canh træåìng cuía vi sinh váût. Tæì caïc kãút cáúu kãø trãn, trong cäng nghiãûp thæåìng ngæåìi ta æïng duûng caïc thiãút bë 173
2. âæåüc cå khê hoaï coï caïc cháûu âæåüc phán bäø âæïng, cuîng nhæ caïc thiãút bë daûng träúng quay vaì hçnh thaïp. Caïc thiãút bë daûng träúng quay vaì hçnh thaïp coï triãøn voüng täút âãø saín xuáút låïn. Sæû têch luyî mäüt læåüng låïn caïc phãú thaíi näng nghiãûp nhæ råm, voí bäng, voí haût hæåïng dæång, cuìi ngä, caïc phãú liãûu khi gia cäng khoai táy, cuí caíi âæåìng, cáy mêa cho khaí nàng sæí duûng chuïng âãø thu nhán protein chàn nuäi, laì nguäön reí tiãön cho saín xuáút xenluloza vaì tinh bäüt. Tuy nhiãn âãø nuäi cáúy vi sinh váût våïi muûc âêch täøng håüp sinh hoüc protein khäng thãø sæí duûng caïc phoìng nuäi cáúy bçnh thæåìng, caïc phoìng naìy âæåüc sæí duûng âãø nuäi cáúy náúm mäúc trãn mäi træåìng dinh dæåîng rànõ coï chiãöu cao cuía låïp mäi træåìng khäng låïn hån 3 ÷ 5 cm. Caïc xê nghiãûp saín xuáút cháút cä âàûc chæïa protein vaì enzim thuäüc daûng saín xuáút låïn, cho nãn âäúi våïi nhæîng nhaì maïy nàng suáút 100 nghçn táún trong mäüt nàm âoìi hoíi 210 nghçn cháûu. ÅÍ mæïc nhæ thãú cáön phaíi sæí duûng caïc thiãút bë thoaí maîn caïc yãu cáöu sau: chiãöu cao cuía låïp mäi træåìng dinh dæåîng khäng nhoí hån 50 cm; khaí nàng taûo ra caïc âiãöu kiãûn tiãût truìng; sæû biãún âäøi sinh hoüc cuía caïc cháút dinh dæåîng trong nguyãn liãûu thaình protein laì cæûc âaûi. Caïc thiãút bë âãø saín xuáút caïc saín pháøm trãn coï thãø giaïn âoaûn hay liãn tuûc. Caïc thiãút bë taïc âäüng giaïn âoaûn thæåìng å í daûng hçnh träúng nàòm ngang, loaûi træì quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût coï thãø thæûc hiãûn trêch ly caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc tæì canh træåìng nuäi cáúy. 9.2. CAÏC THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRÃN MÄI TRÆÅÌNG RÀÕN COÏ CAÏC KHAY ÂÄÜT LÄÙ NÀÒM NGANG Trong caïc âiãöu kiãûn saín xuáút âãø nuäi cáúy caïc giäúng náúm mäúc trãn bãö màût trong caïc khay, ngæåìi ta sæí duûng caïc phoìng tiãût truìng, säú læåüng caïc phoìng phuû thuäüc vaìo nàng suáút tênh theo canh træåìng náúm mäúc khä haìng ngaìy. Âãø âënh hæåïng thæåìng khi nàng suáút 1 táún/ngaìy cáön 3 ÷ 4 phoìng tiãût truìng. Âäúi våïi nhaì maïy coï nàng suáút 10 táún/ngaìy säú phoìng laì 30 ÷ 40. Phoìng tiãût truìng laì buäöng kên coï kêch thæåïc 10000×2800×2100 mm våïi hai cæía, mäüt cæía näúi våïi haình lang thaíi liãûu. Bãn trong phoìng coï ba âoaûn äúng thäng khê âãø naûp khäng khê âiãöu hoaì tæì mäüt hæåïng, coìn tæì hæåïng ngæåüc laûi- caïc äúng âãø thaíi khäng khê trong phoìng. Diãûn têch cuía phoìng âæåüc tênh cho 18 ÷ 20 giaìn coï khoaíng 9 ÷ 10 khay cho mäùi bãn, quy âäøi ra caïm khä laì 100 kg. Khoaíng caïch giæîa caïc giaìn 80 ÷100 mm, giæîa caïc giaìn coï khoaíng caïch räüng 1000 ÷ 1200 mm âãø âi laûi vaì caïch tæåìng 200 ÷ 300 mm. Caïc bä ü âiãöu hoaì âäüc láûp âæåüc phán bäø trãn caïc phoìng tiãût truìng nhàòm âãø âáøy khäng khê coï nhiãût âäü 22 ÷ 320C, âäü áøm tæång âäúi 96 ÷ 98% vaìo phoìng. Khäng khê tuáön 174
3. hoaìn coï bäø sung 10% khäng khê saûch tæì bäü âiãöu hoaì chênh, caïc haình lang naûp vaì thaïo cuía caïc phoìng cáön phaíi caïch ly caïc phoìng bãn caûnh. Âiãöu âoï thæûc hiãûn âæåüc nhåì thäng gioï hai chiãöu khi trao âäøi khäng khê nhiãöu láön (âãún 8 láön) vaì nhåì laìm saûch khäng khê thaíi khoíi caïc baìo tæí. Viãûc nuäi cáúy giäúng trong caïc phoìng tiãût truìng âaî âæåüc sæí duûng trong caïc giai âoaûn âáöu cuía sæû phaït triãøn saín xuáút ra caïc chãú pháøm enzim. Nhæîng yï tæåíng âãø taûo ra caïc thiãút bë daûng cå khê hoaï coï caïc khay nàòm ngang khäng mang laûi kãút quaí täút vç täún nhiãöu kim loaûi vaì nàng suáút tháúp. 9.3. THIÃTÚ BË COÏ CAÏC KHAY ÂÆÅÜC PHÁN BÄØ ÂÆÏNG Thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng dinh dæåîng ràõn kolovieva. Phoìng cuía thiãút bë naìy laì bäü chæïa hçnh häüp bàòng kim loaûi âæåüc cäú âënh trãn caïc truû nhåì hãû giàòng âaìn häöi. Nàõp láût âæåüc âoïng kên åí trãn thiãút bë, coìn åí dæåïi − âaïy láût. Bãn trong phoìng cæï khoaíng 50 mm bäú trê häüp âæïng tæåìng keïp âäüt läù, khäng khê âæåüc âáøy qua caïc häüp naìy. Caïc häúc cuía raînh âæïng (âæåüc taûo ra giæîa caïc häüp) laì nhæîng khay chæïa. Caïc khay coï âaïy màõt caïo nhàòm ngàn caín sæû vung vaîi mäi træåìng khi naûp. Phoìng âæåüc trang bë caïc khåïp näúi âãø napû håi, næåïc vaì thaíi næåïc ngæng. Maïy rung âæåüc bàõt chàût vaìo phoìng âãø thaïo dåî canh træåìng náúm mäúc. Kiãøm tra vaì ghi nhiãût âäü âæåüc thæûc hiãûn nhåì nhiãût kãú tiãúp xuïc âàût taûi mäüt trong nhæîng raînh nuäi cáúy vaì näúi våïi bäü dáùn âäüng quaût, råle seî tæû âäüng tàõt vaì måí quaût. Nhæåüc âiãøm cuía loaûi naìy laì nàng suáút nhoí, biãún daûng caïc phoìng vaì thaíi canh træåìng nuäi cáúy náúm mäúc ra khoíi khay laì ráút khoï khàn, âäü kên khi thaíi khäng âaím baío vaì tiãu hao khäng khê âãø thaíi nhiãût sinh lyï låïn. Phoìng nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng dinh dæåîng ràõn coï caïc häüp thaïo âæåüc va ì dåî taíi bàòng tæû âäüng hoaï. Thiãút bë naìy laì sæû biãún daûng cuía thiãút bë kolovieva. Phoìng nuäi cáúy laì häöm kim loaûi, trong âoï âæåüc làõp caïc häüp âæïng coï thãø thaïo dåî häöm âæåüc. Phoìng âæåüc làõp trãn khung våïi caïc baïnh vaì coï thãø chuyãøn dëch theo caïc ray. Âãø cäú âënh åí mäüt vë trê xaïc âënh phoìng âæåüc trang bë chäút âënh vë. Khay âæåüc taûo nãn do hai baïn khay coï khåïp näúi åí pháön trãn cuía phoìng.Tay âoìn âiãöu chènh caïc táúm chàõn phuí pháön dæåïi cuía caïc khay. Thæûc hiãûn thäng gioï canh træåìng qua caïc raînh phán bäø khäng khê trong caïc khay. Cå cáúu âãø thaïo dåî (hçnh 9.1) canh træåìng nuäi cáúy ra khoíi khay âæåüc phán bäø trãn phoìng nuäi cáúy vaì gämö nhæîng bäü pháûn coï liãn quan nhau âãø cäú âënh caïc khay 2; cå cáúu måí caïc khay âæåüc phán bäø tæång xæïng theo hai hæåïng cuía phoìng; cå cáúu âáøy phoìng âãún 175
4. táúm kim loaûi phàóng nàòm ngang 6 âæåüc keûp chàût bàòng caïc thanh näúi âæïng 7 âãø chuyãøn âäüng quay tënh tiãún. Caïc bäü pháûn âãø âënh vë caïc khung 2 gäöm hai truûc (coï caïc chäút) sàõp xãúp song song cán âäúi våïi truûc ngang cuía phoìng. Cå cáúu måí cuía caïc khay coï hai mám quay våïi caïc thanh truyãön, thanh ràng âæåüc keûp chàût trãn caïc thanh truyãön âæåüc phán bäø tæì hai hæåïng cuía phoìng vaì duìng âãø chuyãøn dëch phoìng. 10 9 Hçnh 9.1. Cå cáúu âãø thaïo dåî tæû âäüng canh træåìng náúm mäúc 7 trong caïc häüp ra khoíi phoìng: 6 1- Âæåìng ray; 2- Chäút âënh 5 vë; 3- Khung; 4- Truû âæïng; 4 5- Chäút; 6- Táúm kim loaûi 3 phàóng; 7- Thanh näúi; 8- Âãú cäüt; 9- Saìng; 10- Âéa xêch Táút caí caïc cå cáúu trãn âæåüc làõp chàût trãn saìng 9. Saìng tæûa trãn khung 3 nhåì âãú cäüt 8. Âäüng cå âiãûn laìm chuyãøn âäüng thiãút bë. Phoìng cuìng våïi canh træåìng nuäi cáúy chuyãøn dåìi theo âæåìng ray 1 âãø thaïo dåî vaì âæåüc âënh vë åí mäüt vë trê âaî âënh. Sau âoï duìng tay âoìn måí táúm chàõn cuía khay, coìn tay gaût måí khay âáöu theo tiãún trçnh thaïo dåî. Khi måí âäüng cå âiãûn, thanh ràng coï chäút 5 bàõt âáöu chuyãøn dëch, pháön dæåïi cuía næía khay dëch luìi ra. Sau âoï cå cáúu âáøy bàõt âáöu hoaût âäüng: táúm kim loaûi 6 haû xuäúng dæåïi, âáøy canh træåìng nuäi cáúy ra khoíi khay vaì âæåüc náng lãn. Khi táúm kim loaûi náng cao hån khay, saìng bàõt âáöu chuyãøn dëch theo khung 3 nhåì âãú cäüt 8 vaìo vë trê trãn khung tiãúp theo. Tru û chäúng 4 cuìng våïi saìng chuyãøn dëch vaì khi taïc âäüng tåïi chäút, âæa âãún vuìng biãn, taûi âáy khay âæåüc thaïo dåî theo thæï tæû. Khi thiãút bë coï 7 phoìng nuäi cáúy coï thãø thu nháûn 1200 kg giäúng náúm mäúc trong mäüt ngaìy. Caïc phoìng nuäi cáúy âæåüc chãú taûo bàòng håüp kim nhäm, sæïc chæïa cuía chuïng − 500 kg, kêch thæåïc cå baín cuía phoìng 1600×1300×1020 mm, khäúi læåüng 771 kg. Dáy chuyãön tæû âäüng hoaï âãø nuäi cáúy giäúng náúm mäúc. Trãn cå såí caïc phoìng nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn coï caïc häüp thaïo då,î âaî thaío ra quaï trçnh làõp raïp vaì váûn haình dáy chuyãön cäng nghãû âãø nuäi cáúy bàòng cå khê hoaï vaì nháûn âæåcü nhæîng chãú pháøm enzim tinh khiãút coï cäng suáút 50 ÷100 táún/nàm, phuû thuäüc vaìo daûng chãú pháøm saín xuáút. 176
5. Dáy chuyãön gäöm caïc cäng âoaûn: chuáøn bë mäi træåìng dinh dæåîng, nuäi cáúy, trêch ly, làõng , taïch vaì sáúy, tiãu chuáøn hoaï vaì goïi chãú pháøm. Giai âoaûn quan troüng nháút cuía dáy chuyãön laì chuáøn bë mäi træåìng dinh dæåîng vaì nuäi cáúy giäúng náúm mäúc, gäöm hai bàng chuyãön cäng nghãû âäüc láûp nhau (hçnh 9.2). Hçnh 9.2. Cäng âoaûn nuäi cáúy giäúng trãn bãö màût: 1- Voìng troìn quay; 2- Cå cáúu âáøy; 3- Thiãút bë san; 4- Raînh naûp liãûu; 5- Baìn naûp liãûu ; 6- Bäü tiãût truìng caïc phoìng nuäi cáúy; 7- Cå cáúu âáøy; 8- Ræía caïc phoìng; 9- Baìn dåî liãûu; 10- Phoìng nuäi cáúy; 10- Bäü ra khåïp cuäúi cuìng; 12- Bàng taíi; 13- Phoìng nuäi cáúy mäi træåìng ràõn; 14- Buläng gheïp; 15- Âæåìng ray Trong mäùi bàng chuyãön âãöu coï bäü tiãût truìng, näöi khuáúy träün, 9 phoìng nuäi cáúy trãn mäi træåìng ràõn åí trong âæåìng háöm kên våïi hãû âæåìng ray 15 âãø chuyãøn dëch liãn tuûc caïc phoìng tæì cäng âoaûn cäng nghãû naìy âãún caïc âoaûn cäng nghãû khaïc. Váûn chuyãøn caïm vaì baî cuí caíi vaìo thuìng chæïa bàòng khê neïn, räöi cho qua vêt taíi vaìo mäüt trong nhæîng näöi tiãût truìng. Sau khi naûp vaìo näöi tiãût truìng mäüt læåüng næåïc vaì dung dëch amoni sunfat nháút âënh räöi träün âãöu vaì tiãún haình tiãût truìng mäi træåìng åí chãú âäü tæû âäüng. Sau âoï mäi træåìng âæåüc âæa vaìo thiãút bë khuáúy träün tiãût truìng. Næåïc âãø laìm áøm mäi træåìng va ì huyãön phuì âaî âæåüc âäöng hoaï våïi læåüng 0,1 ÷ 0,8% so våïi khäúi læåüng cuía mäi træåìng dinh dæåîng cho vaìo thiãút bë khuáúy träün trãn. Sau khi khuáúy träün trong voìng 3 ÷ 5 phuït, cæía nàõp cuía maïy träün tæû âäüng måí ra vaì roït mäi træåìng vaìo caïc häüp thaïo dåî âæåüc trong phoìng 13 dæåïi maïy träün trãn baìn naûp liãûu 5 cuía giai âoaûn nuäi. Mäi træåìng vaìo phoìng tiãût truìng qua raînh måí di âäüng coï daûng hçnh noïn, raînh phán bäú mäi træåìng vaìo 28 häüp. Sæû âáöm chàût caïc mäi træåìng trong caïc låïp xaíy 177
6. ra khi phoìng dao âäüng, sau âoï theo âæåìng ray tæû âäüng chuyãøn vaìo âæåìng háöm cuía phoìng nuäi cáúy 10. Cäng âoaûn nuäi cáúy âæåüc trang bë hai phoìng nuäi cáúy 10 song song nhau, coï 9 vë trê thäøi khê, hai bäü pháûn naûp liãûu 3 vaì 4, bäü pháûn thaïo liãûu 9, nghiãön giäúng, ræía 8 vaì tiãût truìng phoìng 6. Táút caí caïc bäü pháûn naìy näúi nhau båíi caïc âæåìng ray 15 coï voìng troìn quay 1 vaì båíi caïc hãû thäúng váûn chuyãøn nàm bàng taíi xêch vaì cå cáúu âáøy bàòng thuyí læûc 2. Viãûc váûn chuyãøn caïc phoìng tæì bäü pháûn naìy sang bäü pháûn khaïc âãöu tiãún haình bàòng tæû âäüng. Âæåìng háöm cuía phoìng nuäi cáúy âæåüc chia ra laìm ba âoaûn: âoaûn âáöu âæåüc phán bäú liãn tuûc cho 6 phoìng nuäi vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn säú 13, âoaûn thæï hai cho hai phoìng vaì âoaûn thæï ba cho mäüt phoìng. Caïc âoaûn trong phoìng nuäi âæåüc âoïng kên bàòng caïc cæía khê âäüng hoüc coï caïc táúm âãûm caosu. Mäùi âoaûn âæåüc trang bë hai äúng khuãúch taïn phán bäø ngæåüc nhau. Caïc calorife vaì caïc quaût theo hãû tuáön hoaìn kheïp kên. Cæï khoaíng 3 h thç cho phoìng nuäi cáúy âaî âæåüc naûp liãûu vaìo âæåìng háöm, coìn phoìng træåïc âoï thç tæû âäüng chuyãøn dëch âãún âoaûn tiãúp theo. Cho nãn coï 9 phoìng nuäi vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn âæåüc âæa vaìo âæåìng háöm cuía phoìng nuäi. ÅÍ caïc âoaûn âáöu vaìo thåìi kyì cuía caïc pha tiãön phaït, khi xaíy ra sæû náyø máöm baìo tæí (thåìi gian tæì 16 ÷18 h) trong phoìng phaíi giæî åí nhiãût âäü 33 ÷ 350C. Vaìo thåìi kyì phaït triãøn (thåìi gian 16 h) cæåìng âäü cuía doìng khäng khê âæåüc tàng lãn nhàòm baío âaím thaíi nhiãût vaì thaíi caïc saín pháøm chuyãøn hoaï taûo khê khi giæî nhiãût âäü cuía mäi træåìng 35 ÷ 360C. ÅÍ âoaûn thæï ba nuäi trong giai âoaûn têch luyî enzim, duìng hãû thäúng gioï âæåüc tênh âãún âãø giæî nhiãût âäü täúi æu 32 ÷ 340C. Nhiãût âäü cuía khäng khê trong mäùi âoaûn âæåüc âiãöu chènh tæû âäüng theo chæång trçnh âaî cho. Khi kãút thuïc chu trçnh nuäi, cå cáúu 7 âáøy phoìng 13 ra khoíi âæåìng háöm vaì âæa âãún baìn thaïo dåî 9. Måí cå cáúu chuyãøn dëch phoìng âãún baìn thaïo dåî vaì xaíy ra sæû chuyãøn dëch cuía phoìng âãún mäüt khoaíng caïch bàòng chiãöu räüng cuía häüp. Khi âoï tay âoìn cuía âaïy häüp vaì tay âoìn thaïo dåî häüp tæû quay troìn, vaì cå cáúu âáøy seî âáøy canh træåìng nuäi cáúy tæì häüp âãún bäü nghiãön âáöu tiãn. Sau khi dåî taíi, phoìng nuäi cáúy chuyãøn âäüng theo âæåìng ray âãún bäü pháûn ræía, räöi vaìo bäü tiãût truìng. Bäü tiãût truìng laì xylanh nàòm ngang co ï hai nàõp måí ngæåüc chiãöu. Caïc nàõp âæåüc âáûy kên nhåì bäü eïp thuyí læûc. Sau khi tiãût truìng phoìng âæåüc laìm laûnh, sáúy bàòng khäng khê tiãût truìng vaì tæû âäüng âæa âãún baìn naûp liãûu, sau âoï chu trçnh cäng nghãû âæåüc làûp laûi. Dáy chuyãön cäng nghãû tæû âäüng hoaï laìm tàng mæïc âäü cäng nghãû vaì giäúng saín xuáút, laìm giaím thaíi buûi vaì baìo tæí. Tuy nhiãn noï chiãúm diãûn têch låïn âãø làõp âàût hãû váûn chuyãøn vaì caïc phoìng nuäi cáúy, täún nàng læåüng vaì kim loaûi, nàng suáút tháúp. 9.4. THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY GIÄÚNG BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP TÉNH - ÂÄÜNG 178
7. Âäúi våïi caïc âiãöu kiãûn saín xuáút låïn thç cäng suáút âån vë cuía thiãút bë cáön phaíi tàng âaïng kãø. Ngoaìi ra cuîng cáön phaíi taûo ra caïc thiãút bë cäú âënh nhàòm âaím baío âäü kên cuía táút caí caïc cäng âoaûn cäng nghãû, giaím diãûn têch vaì khäúi læåüng riãng. Phæång phaïp nuäi cáúy chuíng náúm mäúc trãn bãö màût ténh - âäüng læûc hoüc laì åí chäø mäi træåìng åí traûng thaïi báút âäüng (traûng thaïi ténh), coìn sau âoï chëu sæû chuyãøn âäüng tuáön hoaìn cæåîng bæïc, laìm tåi vaì chuyãøn âaío (caïc âiãöu kiãûn âäüng læûc hoüc). Våïi phæång phaïp naìy khäng thãø sæí duûng caïc khay âæåüc vç mäi træåìng seî bë âäø ra ngoaìi. Mäi træångì dinh dæåîng âaî tiãût truìng âæåüc träün våïi giäúng vi sinh váût âæa vaìo giaìn bàng taíi âáöu tiãn cuía phoìng nuäi cáúy. Khäng khê âæåüc pha träün så bäü våïi håi næåïc baío hoaì hay laì khäng khê âæåüc âiãöu hoaì âáøy vaìo phoìng. Læåüng khäng khê vaì håi næåïc âæåüc tênh toaïn sao cho trong vuìng ténh coï nhiãût âäü cuía häùn håüp håi- khäng khê 32 ÷ 350C, coìn âäü áøm tæång âäúi- 96 ÷ 98%. Thåìi gian giæî mäi træåìng cáúy trãn giaìn âæåüc xaïc âënh trãn cå såí phuû thuäüc vaìo säú saìng trong phoìng. Khi âoï thåìi gian chung cuía giäúng phaït triãøn trong táút caí caïc giaìn cán bàòng thåìi gian chung cuía quaï trçnh nuäi cáúy giäúng (tæì 24 âãún 48h). Qua nhæîng khoaíng thåìi gian nhæ nhau, saín pháøm âæåüc chuyãøn bàòng cå khê tæì giaìn trãn xuäúng giaìn dæåïi kãú cáûn. Caïc giaìn åí trãn âæåüc sæí duûng cho pha nuäi cáúy âáöu tiãn, caïc giaìn giæîa cho pha thæï hai vaì caïc giaìn dæåïi cho pha thæï ba. Cho nãn mäi træåìng dinh dæåîng âaî âæåüc cáúy, khi chuyãøn tæì giaìn naìy sang giaìn khaïc xaíy ra táút caí caïc giai âoaûn phaït triãøn. Viãûc naûp caïc lä mäi træåìng dinh dæåîng måïi lãn giaìn trãn cuìng cuía phoìng våïi khoaíng bàòng thåìi gian coï màût cuía mäi træåìng trãn mäùi giaìn cuía phoìng. Phæång phaïp nhæ thãú cho pheïp sæí duûng täúi âa thãø têch hæîu êch cuía phoìng, cho pheïp tàng cæåìng quaï trçnh vaì laìm dãù daìng âiãöu kiãûn lao âäüng. Khi chuyãøn tæì giaìn naìy sang giaìn khaïc mäi træåìng âæåüc laìm tåi nhàòm tàng cæåìng caïc quaï trçnh thäng gioï, thaíi caïc saín pháøm chuyãøn hoïa taûo ra khê vaì nháûn âæåüc giäúng coï hoaût hoaï cao. Caïc âiãöu kiãûn trao âäøi nhiãût cuîng âæåüc täút hån, cho pheïp giaím tiãu hao khäng khê âãø thaíi nhiãût sinh lyï. Viãûc nuäi cáúy caïc giäúng vi sinh váût bàòng phæång phaïp ténh - âäüng coï khaí nàng tiãnú haình trong caïc thiãút bë daûng bàng taíi vaì caïc daûng khaïc. Thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn daûng ВИС-42-Д. Cå cáúu bãn trong thiãút bë tæång tæû nhæ kãút cáúu maïy sáúy daûng ВИС-42-Д vaì coï táút caí caïc bäü pháûn phuû: calorife, quaût, xyclon vaì äúng thäng khê, cuîng nhæ cå cáúu âãø láût caïc giaìn trong phoìng vaì âãø laìm kên kháu naûp mäi træåìng âãún giaìn âáöu tiãn. Loì sáúy tæû âäüng taïc duûng liãn tuûc ВИС-42-Д gäöm coï phoìng sáúy, hai calorife, ba quaût vaì ba xyclon (xem hçnh 9.3). 179
8. Thiãút bë (hçnh 9.3) gäöm phoìng sáúy 7, hai calorife 4, ba quaût 1 vaì 12 vaì 3 xyclon 2. Phoìng coï khung kim loaûi 11 âæåüc boüc bàòng sàõt laï vaì âæåüc bao phuí låïp caïch nhiãût. Bãn trong phoìng phán bäø 20 giaìn nàòm ngang cäú âënh, khoaíng caïch giæîa caïc giaìn theo chiãöu cao 120 mm. Mäùi giaìn coï 16 baín riãng biãût 8 våïi kêch thæåïc 120×60 mm., caïc baín tæû âäüng quay mäüt goïc 900 trong khoaíng thåìi gian âaî cho. Khäng khê thaíi Khäng Vuìng I Vuìng II Vuìng III khê vaìo Saín pháøm æåït Khäng khê vaìo Saín pháøm khä Hçnh 9.3. Loì sáúy daûng âæïng ВИС-42-Д 180
9. Khi âoï saín pháøm âæåüc thaïo xuäúng caïc giaìn dæåïi coìn caïc giaìn láût âæåüc quay vãö vë trê nàòm ngang ban âáöu. Nhåì caïc táúm ngàn bãn trong maì phoìng 7 âæåüc chia ra laìm ba pháön nhàòm cho pheïp sæí duûng håüp lyï sæû phán bäø taïc nhán nhiãût theo caïc vuìng sáúy. Trong vuìng âáöu åí pháön trãn cuía phoìng âæåüc phán bäø 6 giaìn, trong vuìng thæï hai åí pháön giæîa - 8 giaìn vaì trong vuìng thæï ba åí vuìng dæåïi- 6 giaìn. ÅÍ pháön sæåìn phêa træåïc cuía phoìng coï caïc cæía 9 näúi våïi âæåìng vaìo tæû do. Caïc âæåìng thäng gioï tæì hai quaût 12, calorife 4 vaì âæåìng ra cuía taïc nhán nhiãût tåïi quaût huït 1 (quaût huït thæ ba) vaì tåïi cacï xyclon 2 âãöu âæåüc gàõn åí pháön sæåìn phêa sau. Så âäö quay caïc baín cuía giaìn âæåüc tênh âãún sao cho toaìn bäü thåìi gian sáúy laì 5 ÷ 10 phuït. Saín pháøm æåït âaî âæåüc nghiãön cho liãn tuûc qua thuìng chæïa vaìo thiãút bë naûp liãûu vaì âæåüc tæû âäüng raíi âãöu thaình låïp nàòm åí giaìn trãn cuía pháön sáúy. Båm ly tám 12 huït khäng khê qua bäü loüc thä 14 vaì loüc tinh 13 räöi âáøy vaìo phoìng sáúy qua calorife 4, taûi âáy khäng khê âæåüc âun noïng âãún 85 ÷ 900C. Tæì giaìn cuäúi cuìng saín pháøm thä âæåüc naûp vaìo thuìng chæïa 10. Khi âi qua cuìng hæåïng våïi váût liãûu sáúy trãn caïc giaìn 6, khäng khê âæåüc hæåïng theo kãnh chuyãøn tiãúp giæîa caïc giaìn laìm thay âäøi hæåïng chuyãøn âäüng (ngæåüc chiãöu) vaì sau âoï thaíi ra ngoaìi. Nhiãût âäü khäng khê sau khi qua calorife trong caïc vuìng âæåüc kiãøm tra bàòng nhiãût kãú 3. Duìng áøm kãú 5 âãø âo âäü áøm cuía khäng khê vaìo phoìng. Quaût 12 âáøy khäng khê vaìo vuìng phêa dæåïi cuía maïng sáúy våïi nhiãût âäü 60 ÷ 700C nhàòm sáúy thãm saín pháøm âãún haìm áøm 10 ÷ 12%. Quaût xaí håi 1 huït khäng khê thaíi qua caïc xyclon 2 vaì âæåüc thaíi vaìo khê quyãøn, coìn caïc haût cuía váût liãûu sáúy âæåüc taïch ra vaì theo mæïc âäü têch luyî maì thaíi ra ngoaìi theo chu kç. Træåïc khi thaíi khäng khê vaìo khê quyãøn cáön phaíi laìm saûch trong caïc bäü loüc thä 14 vaì loüc tinh 13. Våïi muûc âêch thêch nghi cho maïy sáúy duìng âãø nuäi cáúy chuíng náúm mäúc, khäng khê âæåüc huït theo äúng thäng gioï âæåüc âàût cao hån säúng maïi thiãút bë khoaíng 4 ÷ 5 m, âæåüc loüc qua bäü loüc thä, loüc vi khuáøn vaì âæåüc hoaì láùn våïi håi næåïc baío hoaì trong äúng thäng gioï âãø âaût âæåüc caïc thäng säú cäng nghãû quy âënh (nhiãût âäü 32 ÷ 330C vaì âäü áøm tæång âäúi 96 ÷ 98%). Sæí duûng caïc bäü loüc vi khuáøn âãø laìm saûch khäng khê thaíi vi khuáøn . Vaìo thåìi gian tiãût truìng maïy sáúy thç bäü loüc naìy ngæìng hoaût âäüng. Trong táút caí ba giai âoaûn, åí chäø vaìo vaì ra cuía khäng khê âãöu âàût caïc nhiãût kãú tæû ghi âãø kiãøm tra nhiãût âäü vaì âäü áøm cuía khäng khê vaì mäi træåìng. Naûp mäi træåìng dinh dæåîng âaî âæåüc tiãût truìng lãn giaìn trãn cuìng cuía phoìng phaíi âæåüc bët kên. Bàng taíi váûn chuyãøn phán bäø mäi træåìng theo giaìn. 181
10. Nhiãût âäü âæåüc thiãút láûp åí vuìng hai vaì vuìng ba 27 ÷ 290C. Cho nãn sau thåìi gian chuyãøn dëch cuía mäi træåìng âaî âæåüc cáúy theo táút caí caïc giaìn thç sæû phaït triãøn giäúng náúm mäúc vaì sæû têch luyî caïc enzim âæåüc kãút thuïc. Mäi træåìng nuäi cáúy náúm mäúc ra khoíi giaìn dæåïi cuìng räöi vaìo bäü chæïa, sau âoï âem nghiãön vaì sáúy. 24 ÷ 27 kg mäi træåìng tênh quy ra caïm khä naûp vaìo giaìn dæåïi cuía phoìng, vaì sau mäüt ngaìy coï thãø nuäi âãún 300 kg canh træåìng náúm mäúc. Trong 1 m3 phoìng ВИС-42-Д coï thãø naûp 41 kg caïm khä − råìi. Khäúi læåüng riãng cuía canh træåìng náúm mäúc tæì 1 m3 diãûn têch phoìng âæåüc tàng lãn tæì 12 âãún 61 kg/ngaìy. Khi kãút thuïc nuäi cáúy phaíi ræía phoìng thiãút bë bàòng næåïc noïng vaì tiãût truìng bàòng khäng khê âæåüc âun noïng âãún 120 ÷ 1300C. Thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng dinh dæåîng ràõn kiãøu bàng âai. Thiãút bë daûng KCK (hçnh 9.4) laì tuí kim loaûi, bãn trong coï 4 ÷ 5 nhaïnh bàng taíi váûn chuyãøn daûng læåïi, âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng gè våïi caïc màõt læåïi 2×1,5 mm vaì âæåüc càng ra trãn hai tang quay. Kêch thæåïc cuía caïc bàng váûn chuyãøn phuû thuäüc vaìo daûng maïy sáúy. Mäùi bàng taíi hoàûc laì coï häüp täúc âäü riãng hoàûc laì duìng chung mäüt häüp täúc âäü. Häüp täúc âäü thay âäøi täúc âäü cuía bàng taíi tæì 0,14 âãún 1,0 m/ph. Trãn caïc bàng taíi váûn chuyãøn coï caïc thanh nhàòm phán bäø âäöng âãöu låïp mäi træåìng dinh dæåîng coï chiãöu cao tæì 30 âãún 100 mm. Âãø laìm tåi mäi træåìng, phêa trãn bàng taíi làõp âàût caïc truûc coï caïc caïnh hçnh kim, âæåüc quay cuìng hæåïng våïi bàng taíi. Viãûc laìm tåi âæåüc tiãún haình khi chuyãøn taíi mäi træåìng tæì bàng taíi trãn xuäúng bàng taíi dæåïi. Dæåïi caïc nhaïnh khäng taíi cuía bàng taíi váûn chuyãøn âàût caïc bäü laìm saûch. Caïc truûc cuía bäü laìm saûch coï caïc caïnh âênh chàût caïc thanh caosu, quay ngæåüc hæåïng chuyãøn âäüng cuía bàng taíi. Trong khäng gian giæîa caïc nhaïnh cuía bàng taíi làõp âàût caïc calorife håi næåïc. Âäúi våïi mäùi báûc táöng calorife cuía caïc vuìng nuäi cáúy thæï nháút vaì thæï hai âãöu coï caïc thuìng âàûc biãût âãø chuáøn bë næåïc noïng vaì coï duûng cuû âiãöu chènh vaì kiãmø tra nhiãût âäü. Nhiãût âäü næåïc âæa vaìo calorife dæåïi caïc nhaïnh mäüt vaì hai cuía bàng taíi 35 ÷ 400C, dæåïi caïc nhaïnh ba vaì bäún − 26 ÷ 300C. Caïc calorife cuía caïc nhaïnh bàng taíi 5 coï thãø âæåüc âun noïng bàòng næåïc noïng thaíi ra tæì caïc nhaïnh trãn. Caïc calorife âãöu coï khåïp näúi âãø cung cáúp håi næåïc cáön thiãút cho viãûc âun noïng khi ræía, sáúy vaì tiãût truìng. Coï ba vuìng âæåüc taûo ra trong phoìng nuäi cáúy: vuìng trãn coï nhiãût âäü mäi træåìng 32 ÷ 350C, vuìng giæîa coï nhiãût âäü 300C, åí vuìng naìy xaíy ra thaíi nhiãût sinh lyï vaì vuìng dæåïi coï nhiãût âäü 280C. Thiãút bë cáön kên hoaìn toaìn vaì âæåüc làõp trong phoìng caïch ly. Trãn thiãút bë làõp äúng huït gioï coï chiãöu cao 5 ÷10 m âãø cung cáúp vaì thaíi khäng khê. Trãn âæåìng cáúp vaì huït cáön làõp âàût caïc bäü loüc âãø laìm saûch khäng khê khoíi vi khuáøn. 182
11. Duìng bàng chuyãön nghiãng âoïng kên hoàûc laì duìng äúng tæû chaíy tæì näöi tiãût truìng âàût trãn thiãút bë âãø chuyãøn mäi træåìng dinh dæåîng âaî âæåüc tiãût truìng âãún bàng taíi trãn cuìng. Læåüng khäng khê cáön âãún 1000 m3 cho 1 táún canh træåìng náúm mäúc. Sau khi naûp mäi træåìng dinh dæåîng âaî âæåüc cáúy giäúng vaìo nhaïnh trãn cuía bàng taíi váûn chuyãøn, tàõt bäü dáùn âäüng bàng taíi vaì mäi træåìng âæåüc giæî trong thåìi gian 9 h. Sau âoï noï âæåüc váûn chuyãøn âãún nhaïnh tiãúp theo cuía bàng taíi, âäöng thåìi våïi viãûc laìm tåi khäúi mäi træåìng vaì cuîng âæåüc giæî laûi trong 9 h. Vaìo thåìi gian naìy lä mäi træåìng måïi âæåüc âäø vaìo nhaïnh trãn. Cho nãn cæï qua 9 h mäi træåìng âæåüc chuyãøn xuäúng nhaïnh dæåïi vaì qua 36 h thaïo canh træåìng náúm mäúc åí daûng thaình pháøm. Hçnh 9.4. Thiãút bë nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng dinh dæåîng ràõn kiãøu bàng âai: 1- Quaût; 2- Bäü loüc dangû peca; 3- Loüc vi khuáøn; 4- Maïy âiãöu hoaì; 5- Phoìng nuäi cáúy; 6- Bàng læåïi; 7- Bäü laìm tåi; 8- Calorife; 9- Khäng khê; 10- Thiãút bë tiãût truìng; 11- ÄÚng chaíy; 12- Bàng chuyãön Khi kãút thuïc chu trçnh nuäi cáúy, ræía täø håüp nuäi cáúy bàòng næåïc noïng vaì tiãût truìng bàòng khäng khê noïng åí nhiãût âäü 120 ÷ 1300C trong voìng 2 ÷3 h, sau âoï làûp laûi chu trçnh cäng nghãû. Coï thãø naûp liãûu 600 ÷ 700 kg mäi træåìng dinh dæåîng (270 ÷ 300 kg tênh chuyãøn âäøi ra caïm tåi daûng khä) våïi chiãöu cao cuía låïp mäi træåìng 50 mm trãn mäüt nhaïnh bàng taíi cuía maïy sáúy. 183
12. 9.5. THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRÃN MÄI TRÆÅÌNG RÀÕN DAÛNG RUNG Caïc thiãút bë âæåüc sæí duûng trong cäng nghiãûp âãöu âæåüc dæûa trãn phæång phaïp âäüng læûc hoüc âãø nuäi cáúy canh træåìng náúm mäúc trong låïp rung âäüng liãn tuûc. Baín cháút cuía phæång phaïp laì åí chäø: trong quaï trçnh nuäi cáúy mäi træåìng dinh dæåîng åí trong bäü pháûn váûn chuyãøn coï nhæîng tênh cháút âàûc træng (tråí nãn linh âäüng hån, hãû säú ma saït giaím vaì sæïc caín giaím xuäúng). Xung læåüng dao âäüng seî truyãön cho låïp mäi træåìng âang váûn chuyãøn vaì mäi træåìng chuyãøn sang traûng thaïi lå læíng. Chãú âäü váûn chuyãøn bàòng phæång phaïp rung âæåüc âàûc træng båíi sæû âäøi måïi liãn tuûc låïp bãö màût :mäi træångì tiãúp xuïc våïi bãö màût cuía bäü pháûn taíi váût, sau âoï råìi khoíi bãö màût, qua mäüt khoaíng thåìi gian noï laûi råi xuäúng, cuäúi cuìng bë chuyãøn dëch maûnh. Mäùi mäüt tiãøu pháön cuía mäi træåìng bë chuyãøn âäüng liãn tuûc trong voìng 36 h, khi âoï nhæîng tiãøu pháön riãng reî nhoí nháút âæåüc thäøi maûnh laìm cho bãö màût hoaût hoaï cuía mäi træåìng tàng lãn haìng ngaìn láön so våïi phæång phaïp nuäi cáúy ténh trong khay. Nhiãût sinh lyï do vi sinh váût taïch ra trong quaï trinh phaït triãøn läga âæåüc thoaït ra ngoaìi, do âoï tiãu hao khäng khê âiãöu hoaì giaím xuäúng tæì 20.000 âãún 500 m3 cho mäüt táún canh træåìng. ÆÏng duûng phæång phaïp rung cho pheïp tàng cæåìng caïc quaï trçnh trao âäøi nhiãût, trao âäø khäúi vaì täøng håüp vi sinh, cho pheïp cå khê hoaï táút caí caïc cäng âoaûn, cho pheïp tàng âäü hoaût hoaï cuía giäúng vaì täø chæïc quaï trçnh coï kãút quaí cao. Thiãút bë rung coï thãø åí daûng âæïng hay nàòm ngang. Thiãút bë rung daûng vêt taïc âäüng liãn tuûc coï nàng suáút 3,5 táún/ngaìy (hçnh 9.5) gäöm näöi tiãût truìng daûng rung vaì bäún bàng taíi rung âæåüc phuí kên daûng maïng 7. Ba bàng taíi âáöu tæång æïng våïi caïc vuìng phaït triãøn thæï nháút, thæï hai vaì thæï ba laì pháön nuäi cáúy trong thiãút bë, coìn bàng taíi thæï tæ duìng âãø sáúy canh træåìng. Mäùi bàng taíi rung âæåüc trang bë bäü dáùn âäüng âäüc láûp våïi maïy rung báút cán âäúi. Mäi træåìng âaî âæåüc sáúy tæì näöi tiãût truìng rung 3 vaìo maïng nháûn 6 cuía bàng taíi rung thæï nháút vaì dæåïi aính hæåíng cuía xung læåüng rung truyãön cho maïng, âæåüc chuyãøn dåìi tæì dæåïi lãn trãn. Tæì maïng trãn cuía bàng taíi rung âáöu tiãn, mäi træåìng theo maïng vaìo äúng nháûn åí dæåïi cuía bàng taíi rung. Bàng taíi rung thæï hai vãö kãút cáúu khaïc våïi bàng taíi rung thæï nháút chè åí chäø: caïc maïng cuía noï âæåüc trang bë aïo næåïc âãø dáùn håi thoaït ra vaìo thåìi kyì phaït triãøn läga cuía vi sinh váût. Khäng khê âiãöu hoaì âæåüc âáøy vaìo bàng taíi rung thæï hai âãø dáùn caïc saín phámø taûo ra trong quaï trçnh hoaût âäüng säúng cuía vi sinh váût. Tæì maïng trãn cuía bàng taíi rung thæï hai, mäi træåìng theo äúng vaìo maïng nháûn åí dæåïi cuía bàng taíi rung thæï ba, cå cáúu cuía bàng taíi rung thæï ba tæång tæû nhæ bàng taíi rung ban âáöu. 184
13. Täúc âäü chuyãøn âäüng cuía mäi træåìng theo maïng cuía bàng taíi rung 2÷3 mm/s, coìn âæåìng kênh vaì säú vêt cuía táút caí caïc bàng taíi rung âæåüc tênh sao cho mäi træåìng âæåüc chuyãøn âäüng liãn tuûc trong thåìi gian cuía táút caí caïc quaï trçnh phaït triãøn. Tæì maïng trãn cuía bàng taíi rung thæï 3 canh træåìng cuía náúm mäúc âæåüc nuäi cáúy theo äúng vaìo maïng nháûn åí dæåïi cuía bàng taíi thæï bäún räöi âæa âi sáúy. Kãút cáúu cuía bàng taíi rung naìy giäúng nhæ bàng taíi thæï hai, nhæng naûp næåïc coï nhiãût âäü 700C vaìo aïo cuía maïng vaì cáúp bäø sung khäng khê coï nhiãût âäü 70 ÷ 800C. Canh træåìng nuäi cáúy náúm mäúc sau khi sáúy âæåüc dåî taíi, coìn khäng khê sau khi laìm saûch vi khuáøn âæåüc âæa ra ngoaìi khê quyãøn. Maïy âiãöu hoaì naûp khäng khê tiãût truìng âãø thäng gioï våïi mäüt læåüng 500 ÷1800 m3 cho mäüt táún canh træåìng. Hçnh 9.5. Thiãút bë nuäi cáúy tæû âäüng hoaï daûng vêt taïc âäüng liãn tuûc: 1- Khung thuìng chæïa; 2- Thuìng chæïa caïm; 3- Näöi tiãût truìng rung; 4- Dáùn âäüng rung; 5- Näöi tiãût truìng; 6- Âoaûn äúng naûp mäi træåìng dinh dæåîng âaî âæåüc tiãût truìng; 7- Bàng taíi rung daûng vêt; 8- Dáùn âäüng; 9- ÄÚng naûp mäi træåìng âãún bàng rung thæï hai; 10- ÄÚng naûp mäi træåìng âãún bàng rung thæï ba; 11- ÄÚng naûp mäi træåìng âãún bàng rung thæï tæ Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë rung âãø nuäi cáúy vi sinh váût trãn mäi træåìng ràõn daûng vêt: Nàng suáút tênh theo thaình pháøm canh træåìng, táún/ngaìy (khi thåìi gian phaït triãøn 36 h): 3,5 Goïc náng cuía maïng vêt (theo âæåìng kênh trung bçnh): 504’ 185
14. Bæåïc maïng, mm: 219,2 Âæåìng kênh maïng, mm: ngoaìi: 2000 trong: 1000 trung bçnh: 1500 Chiãöu räüng maïng: 120 Chiãöu cao maïng, mm: 500 Táön säú dao âäüng, Hz: tæì 5 âãún 26 Biãn âäü dao âäüng, mm: 5 Goïc hæåïng dao âäüng: 8701’ ; 890 30’ Cäng suáút âäüng cå, kW: 28 ÷ 40 Kêch thæåïc cå baín, mm: 5100×8000×7200 Khäúi læåüng, kg: 16.000 9.6. THIÃÚT BË DAÛNG THAÏP Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût voí âæïng. Thiãút bë daûng thaïp âãø nuäi cáúy vi sinh váût (hçnh 9.6) gäöm voí âæïng 15 âæåüc chia ra laìm 6 khoang våïi caïc caïnh hæåïng tám coï voìi phun khäng khê 6 âæåüc làõp trãn truûc räùng 13 vaì våïi caïc táúm âäüt läù 16 âæåüc gaï trãn caïc truûc quay 2. Thiãút bë coï äúng xoàõn laìm laûnh 5, äúng goïp âãø naûp khäng khê tiãût truìng 4 vaì äúng goïp âãø thaíi khê 7. ÅÍ pháön trãn cuía dung læåüng coï cæía naûp liãûu 14, coìn pháön dæåïi coï cæía âãø thaïo canh træåìng âaî phaït triãøn 1. Phánö giæîa cuía dung læåüng xaíy ra thåìi kyì phaït triãøn läga cuía vi sinh váût keìm theo taïch nhiãût nãn âæåüc trang bë aïo laûnh 17. Bäü dáùn âäüng qua baïnh ràng 12 laìm cho truûc 13 quay. Naûp mäi træåìng tiãût truìng âaî âæåüc cáúy giäúng qua cæía 14 vaìo thiãút bë tiãût truìng så bäü. Mäi træåìng âæåüc phán bäø âãöu trãn diãûn têch caïc táúm âäüt läù 16 cuía khoang âáöu tiãn nhåì caïc caïnh 6 làõp trãn truûc theo chiãöu cao cuía thiãút bë. Khi kãút thuïc pha âáöu cuía quaï trçnh (qua 6 h) caïc táúm âäüt läù chuyãøn vaìo vë trê âæïng. Mäi træåìng råi vaìo khoang hai vaì caïc caïnh seî gaût thaình låïp âãöu trãn bãö màût cuía caïc táúm âäüt läù. Lä mäi træåìng måïi laûi âæåüc naûp vaìo khoang âáöu tiãn âa î âæåüc giaíi phoïng. Qua 6 h, mäi træåìng tæì khoang hai âæåüc thaïo vaìo khoang 3, coìn tæì khoang âáöu vaìo khoang hai. Mäüt láön næîa khoang âáöu laûi âæåüc naûp âáöy. Cho nãn táút caí 6 khoang cuía thiãút bë âæåüc naûp âáöy. Qua 36 h sau khi naûp mäi træåìng vaìo khoang âáöu, dåî canh træåìng vaì âæa gia cäng tiãúp theo. Quaï trçnh xaíy ra mäüt caïch liãn tuûc. Trong tiãún trçnh nuäi cáúy, khäng khê âæåüc âæa vaìo thiãút bë âãø vi sinh váût hä háúp. Duìng næåïc trong ruäüt xoàõn 5 vaì trong caïc aïo næåïc 17 âãø thaíi nhiãût sinh hoüc do vi sinh 186
15. váût thaíi ra. Viãûc naûp nhiãût vaìo khoang trãn chæïa mäi træåìng måïi âæåüc thæûc hiãûn bàòng phæång phaïp thäøi khäng khê áøm âæåüc âun noïng åí khoang nàòm dæåïi qua låïp mäi træåìng. Khi cáön thiãút thç naûp khäng khê tiãût truìng qua truûc 13 vaì caïc caïnh 6 vaìo thiãút bë âãø taûo doìng räúi. Tiãût truìng thiãút bë åí aïp suáút 0,3 MPa trong voìng 1,5 ÷ 2 h. Khi nuäi cáúy giäúng trong thiãút bë kên vaì khi thäng khê qua caïc táúm âäüt läù, doìng khê trong mäi træåìng seî gáy ra sæû giaím aïp suáút vaì kãút cáúu räùng cuía mäi træåìng dinh dæåîng. Sæû chuyãøn âäüng cuía khê trong træåìng håüp naìy khäng phaíi xaíy ra doüc bãö màût cuía låïp mäi træåìng maì noï lan räüng trong khàõp thãø têch, kãút quaí laì taûo nãn chãú âäü thäøi khäúi coï khaí nàng trao âäøi khäúi vaì trao âäøi nhiãût bàòng âäúi læu vaì khuãúch taïn theo khàõp chiãöu cao cuía canh træåìng phaït triãøn. Khäng khê tiãût truìng 10 Khäng khê thaíi Næåïc Næåïc Khäng khê tiãût truìng Håi Hçnh 9.6. Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût trong låïp mäi træåìng coï chiãöu cao 300 mm: 187 1- Cæía thaïo liãûu; 2- Caïc truûc quay; 3- Gäúi tæûa; 4- ÄÚng goïp âãø naûp khäng khê tiãût truìng; 5- ÄÚng xoàõn laìm laûnh; 6- Caïnh truûc; 7- ÄÚng goïp âãø thaïo khäng khê thaíi; 8- Nàõp ; 9- Khåïp näúi âãø càõm aïp kãú; 10- Khåïp näúi; 11- ÄÚng thoaït khê; 12- Baïnh dáùn
16. ÆÏng duûng phæång phaïp thäøi khäúi mäi træåìng dinh dæåîng cho pheïp tàng chiãöu cao cuía låïp canh træåìng khoaíng 10 láön hay låïn hån vaì taûo ra nhæîng âiãöu kiãûn âãø æïng duûng thiãút bë nuäi cáúy sáu. Tàng chiãöu cao cuía låïp mäi træåìng tæì 20 ÷ 40 âãún 300 ÷ 500 mm laì mäüt trong nhæîng hæåïng chênh âãø tàng nàng suáút thiãút bë cäng nghãû, khaïc våïi caïc daûng thiãút bë âaî âæåüc nãu trãn, táút caí caïc quaï trçnh vaì cäng âoaûn cäng nghãû âæåüc cå khê hoaï, loaûi træì sæû tiãúp xuïc cuía cäng nhán thao taïc våïi canh træåìng vaì caïc saín pháøm chuyãøn hoaï cuía chuïng. Trong quaï trçnh nuäi cáúy, nhiãût âäü, âäü áøm mäi træåìng vaì khäng khê, säú voìng quay cuía mayï khuáúy, haìm læåüng CO2 vaì O2 trong pha khê laì nhæîng thäng säú cáön âiãöu chènh. Thiãút bë âãø nuäi cáúy liãn tuûc caïc chuíng náúm mäúc Loaûi thiãút bë naìy âaím baío khuáúy träün vaì laìm tåi táút caí bãö daìy cuía mäi træåìng trong quaï trçnh nuäi cáúy, ngàn ngæìa khä raïo cuía caïc låïp bãn trãn, cuîng nhæ tàng cæåìng quaï trçnh. Thiãút bë âãø nuäi cáúy náúm mäúc (hçnh 9.7) gäöm thuìng chæïa mäi træåìng 1, thuìng âãø chuáøn bë váût liãûu cáúy 6, näöi tiãût truìng 2, cå cáúu âãø laìm laûnh vaì laìm áøm mäi træåìng 3, cå cáúu âãø cáúy giäúng 4 vaì thiãút bë âãø nuäi cáúy 5. Thiãút bë âãø nuäi cáúy (hçnh 9.8) coï daûng thaïp âæåüc ngàn bàòng nhæîng âoaûn äúng tän våïi nàõp hçnh cáöu 1 vaì âaïy noïn 6 coï 188
17. äø chàûn. Trong pháön trung tám cuía thaïp coï vêt taíi 3 vaì truûc. Caïc voìng xoàõn äúc cuía truûc laì nhæîng voìng giaïn âoaûn vaì trong caïc khoaíng giæîa chuïng ngæåìi ta làõp âàût caïc chäút ngæåüc 4 âãø nghiãön canh træåìng âaî âæåüc nuäi cáúy. Mäi træåìng tiãût truìng âaî âæåüc Naûp mäi træåìng âaî cáúy giäúng náúm mäúc cho vaìo âoaûn âæåüc cáúy giäúng äúng trãn vaìo thåìi gian hoaût âäüng cuía thiãút bë. Táúm ngæåüc ngàn caín sæû quay cuía mäi træåìng vaì hæåïng tåïi vêt taíi, âæåìng xoàõn äúc trãn cuía vêt taíi âæåüc måí räüng hån. Thåìi gian mäi træångì åí vuìng trãn cuía thaïp khoaíng 12 h. Mäi træåìng tæì vuìng âáöu vaìo vuìng thæï hai, taûi âáy xaíy ra sæû phaït triãøn läga cuía giäúng cáúy vaì taïch nhiãût. Thaíi nhiãût tæì canh træåìng âæåüc thæûc hiãûn qua bãö màût vêt taíi, cho nãn phaíi naûp taïc nhán laûnh vaìo truûc räùng vaì vaìo caïc âæåìng xoàõn. Âoaûn äúng tän trãn âæåüc trang bë táúm âäúi 2 âãø chuyãøn mäi træåìng âãún vêt taíi 3. Caïc âoaûn äúng åí giæîa laì nhæîng tæåìng keïp, tæåìng bãn trong âæåüc âäüt läù, coìn caïc tæåìng bãn ngoaìi coï caïc cæía 5 vaì khåïp näúi 7 âãø naûp khäng khê. Caïc âoaün äúng âæåüc näúi laûi nhåì caïc màût bêch. Dáùn âäüng vêt taíi âæåüc thæûc hiãûn qua bäü truyãön âäüng 8 làõp trãn nàõp thaïp. Trong quaï trçnh giäúng phaït Thaïo canh træåìng triãøn, mäi træåìng âæåüc khuáúy träün Hçnh 9.8. Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût 189
18. mäüt säú láön bàòng caïc chäút ngæåüc vaì âæåüc thäøi khäng khê tiãût truìng âaî âæåüc âiãöu hoaì qua caïc tæåìng bãn trong âäüt läù cuía caïc âoaûn äúng giæîa thaïp. Thåìi gian quaï trçnh nuäi cáúy trong vuìng thæï hai 14 h. Canh træåìng âaî âæåüc nuäi cáúy cho vaìo pháön dæåïi cuía thaïp. Taûi âáy xaíy ra sæû têch luyî protein vaì caïc enzim. Quaï trçnh keïo daìi 8 ÷12 h. Sau âoï khäúi canh træåìng âæåüc nghiãön nhåì caïc chäút ngæåüc vaì âæa âãún cäng âoaûn tiãúp theo. Täúc âäü chuyãøn âäüng cuía khäúi canh træåìng åí bãn trong thaïp âæåüc xaïc âënh båíi thåìi gian nuäi cáúy giäúng. Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût daûng baní moíng. Thiãút bë (hçnh 9.9) laì bçnh xilanh 4 âæåüc phán chia thaình caïc lä 6, 9,10 nhåì caïc baín âäüt läù 8. Caïc baín âäüt läù âæåüc làõp chàût trãn caïc truûc quay 7. Trong mäùi lä coï cå cáúu âaío träün, âæåüc làõp chàût trãn truûc räùng dáùn âäüng 3. Cå cáúu chuyãøn âaío laì nhæîng hãû dao 14 vaì 13 âæåüc làõp cäú âënh trãn caïc bãö màût ngang vaì âæïng, chuïng âæåüc gàõn chàût trãn caïc táúm dáùn hæåïng 15. Caïc dao räùng nàòm ngang åí dæåïi coï caïc läù, coìn caïc dao åí trãn âæåüc gàõn chàût trãn caïc táúm dáùn hæåïng coï raînh nhàòm taûo khaí nàng âiãöu chènh chiãöu cao. Caïc dao âæïng 13 âæåüc âënh vë trãn caïc truûc dáùn hæåïng 12 mäüt caïch tæû do våïi mucû âêch nhàòm tiãúp xuïc våïi tæåìng thiãút bë khi chuïng quay. Naûp mäi træåìng âaî âæåüc cáúy b) 190 Thaïo saín pháøm
19. Pháön dæåïi cuía thiãút bë coï bäü chuyãøn âaío 11 âæåüc gàõn chàût trãn truûc ngang. Thiãút bë âæåüc trang bë caïc aïo trao âäøi nhiãût 1, caïc cæía 5 âãø naûp mäi træåìng dinh dæåîng vaì thaïo thaình pháøm. Naûp mäi træåìng dinh dæåîng âaî cáúy vaì tiãût truìng vaìo lä âáöu cuía thiãút bë qua cæía 5 vaì måí dáùn âäüng cuía cå cáúu âaío träün. Khi âoï mäi træåìng âæåüc träün âãöu vaì âæåüc phán bäø khàõp diãûn têch cuía táúm âäüt läù 8. Khi cå cáúu âaío träün hoaût âäüng dæåïi taïc âäüng cuía mäi træåìng, caïc dao eïp mäi træåìng vaìo tæåìng cuía thiãút bë vaì naûo mäi træåìng bë dênh vaìo tæåìng. Kãút thuïc pha nuäi cáúy âáuö tiãn, táúm 8 quay laìm cho canh træåìng råi xuäúng lä thæï hai vaì âæåüc phán bäø trãn caïc táúm âäüt läù nhåì cå cáúu chuyãøn âaío. Cho nãn caïc lä coìn laûi cuía thiãút bë âæåüc naûp âáöy. Qua 36-48 h sau khi maïy bàõt âáöu hoaût âäüng thaïo thaình pháøm qua pháön noïn cuía dung læåüng nhåì bäü chuyãøn âäøi. Trong quaï trçnh nuäi cáúy, khäng khê âãø thaíi nhiãût vaì cung cáúp oxy âæåüc âáøy vaìo thiãút bë qua khåïp näúi 2 nàòm dæåïi mäùi lä. Trong mäùi lä viãûc chuyãøn âäøi âæåüc tiãún haình mäüt caïch giaïn âoaûn. Âäöng thåìi cæåìng âäü chuyãøn âaío âæåüc læûa choün täúi æu cho giai âoaûn phaït triãøn. Khaí nàng thay âäøi chiãöu cao phán bäú cuía dao nàòm ngang phêa trãn laìm cho kãút cáúu cuía thiãtú bë tråí nãn linh âäüng vaì cho pheïp tàng nàng suáút so våïi nhæîng thiãút bë khaïc. 9.7. THIÃÚT BË NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRÃN MÄI TRÆÅÌNG RÀÕN DAÛNG THUÌNG QUAY Thiãút bë nuäi cáúy bàòng cå khê hoaï cuía Haîng Valerschein (Myî). Loaûi naìy laì thiãút bë nàòm ngang daûng thuìng quay coï âæåìng kênh 2100 vaì chiãöu daìi 5200 mm. Trãn bãö màût cuía noï âæåüc phán bäø caïc âai tæûa, baïnh ràng bë âäüng vaì caïc cæía âãø naûp vaì thaïo (hçnh 9.10). Caïc âai tæûa âæåüc âënh vë trãn khung moïng nãön. Bäü dáùn âäüng laìm chuyãøn âäüng baïnh ràng bë âäüng. Bäü dáùn âäüng gäöm häüp giaím täúc hai cáúp vaì âäüng cå hai täúc âäü våïi cäng suáút 15 kW, säú voìng quay cuía truûc 960 ÷ 1800 voìng/phuït. Caïc âæåìng äúng dáùn khäng khê vaì næåïc âæåüc bäú trê åí caïc âaïy elip. Quaût 14 âáøy khäng khê våïi læåüng 2000 m3/h vaìo thiãút bë qua äúng khuãúch taïn nhàòm âaím baío phán bäø doìng theo chu vi thuìng quay. Hãû thäøi khê âæåüc âoïng kên båíi âæåìng äúng 8 vaì xyclon 7 âãø 191
20. laìm saûch khäng khê vaì taïch buûi. Bãn trong voí 1 coï giaìn âãø phán bäø mäi træåìng. Naûp mäi træåìng dinh dæåîng tiãût truìng våïi mäüt læåüng 2000 kg vaìo thuìng quay vaì nuäi cáúy canh træåìng åí säú voìng quay 1 voìng/phuït, thäøi khäng khê coï âäü áøm cao vaì âiãöu chènh nhiãût âäü cuía noï phuì håüp våïi sæû phaït triãøn cuía giäúng. Thuìng quay laìm chuyãøn âaío mäi træåìng, laìm tàng trao âäøi nhiãût vaì trao âäøi khäúi, nhåì âoï maì bãö daìy cuía låïp mäi træåìng coï thãø âaût 200 mm. Hçnh 9.10. Thiãút bë âãø nuäi cáúy chuíng náúm mäúc daûng thuìng quay cuía Haîng Valerschein: 1- Voí; 2- Cæía ; 3- ÄÚng goïp; 4- Baïnh ràng; 5- Âai tæûa; 6- Bäü laìm tåi; 7- Xyclon; 8- Âæåìng äúng thaíi khäng khê; 9- ÄÚng khuãúch taïn khäng khê; 10- Dáùn âäüng; 11- Khåïp näúi; 12- Bãû tæûa; 13- ÄÚng dáùn khäng khê; 14- Quaût Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût- saín pháøm täøng håüp sinh hoüc protein. Våïi muûc âêch âån giaín hoaï kãút cáúu, tàng cæåìng quaï trçnh âaío träün vaì thäøi mäi træåìng cuîng nhæ âãø laìm täút hån caïc âiãöu kiãûn nuäi cáúy vi sinh váût, trãn caïc tæåìng cuía thuìng quay âæåüc âënh vë caïc caïnh âaìn häöi. Âáöu äúng thoaït håi âæåüc bäú trê bãn trong thiãút bë. Noï âæåüc phán nhaïnh vaì âäöng thåìi duìng âãø thaïo canh træåìng nuäi cáúy. Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût (hçnh 9.11) âæåüc thãø hiãûn åí daûng quay xung quanh truûc nàòm ngang cuía thuìng 1, co ï cæía naûp liãûu 5 vaì hai ngoîng truûc räùng 6. 192
21. Hçnh 9.11. Thiãút bë âãø nuäi cáúy vi sinh váût- taûo sinh khäúi protein ÅÍ âáöu mäüt trong nhæîng nhaïnh äúng âæåüc âënh vë caïc chäút duìng âãø truyãön dao âäüng cho caïc caïnh khi thuìng quay. Cæía naûp liãûu coï vaíi boüc. Caïc äúng 7 vaì 11 âæåüc càõm vaìo caïc läù cuía chäút. ÄÚng 7 duìng âãø naûp håi, nuåïc tiãût truìng, khäng khê, canh træåìng âaî âæåüc cáúy, coìn äúng 11- âãø thaíi håi vaì huyãön phuì cuía canh træåìng nuäi cáúy. Naûp mäi træåìng dinh dæåîng, vê duû nhæ caïm luïa mç vaìo thuìng quay. Sau âoï naûp håi qua van 9 theo âæåìng äúng 7 âãø tiãût truìng mäi træåìng. Tiãún haình quaï trçnh tiãût truìng åí aïp suáút håi 0,2 ÷ 0,3 MPa trong 60 ÷ 70 phuït. Sau âoï laìm laûnh mäi træåìng do thaíi nhiãût qua voí vaì gåì 2 cuía thuìng. Âãø tàng nhanh quaï trçnh laìm laûnh coï thãø æïng duûng thäøi khäng khê laûnh hay tæåïi næåïc laûnh lãn thuìng. Sau khi laìm laûnh mäi træåìng, naûp næåïc tiãût truìng vaì huyãön phuì cuía canh træåìng âaî âæåüc cáúy vaìo thuìng. Duìng khäng khê coï trong thuìng âãø thäng gioï mäi træåìng, âiãöu naìy coï khaí nàng khi naûp mäi træåìng våïi mäüt læåüng 3 ÷ 5 kg/m3. Khi cháút liãûu riãng cuía thuìng tæång âäúi låïn thç phaíi naûp oxy tæì bãn ngoaìi hay åí chãú âäü tæû âäüng thäng gioï cuía thuìng âãø tiãún haình nuäi cáúy. Cuäúi cuìng vàûn chàût voìng bao vaíi loüc trãn cæía 5, khi thuìng quay caïc caïnh âaìn häöi 3 bë va âáûp vaìo caïc chäút 4 âãø taûo ra soïng dao âäüng cuía khäng khê trong thuìng. Kãút quaí trãn dáùn âãún sæû hçnh thaình quaï trçnh naûp khäng khê cho hoaût âäüng säúng cuía vi sinh váût. Sau khi kãút thuïc quaï trçnh nuäi cáúy, naûp næåïc tiãût truìng theo tyí lãû 1:15 âãø huyãön phuì hoaï canh træåìng vi sinh váût vaì naûp vaìo thuìng quay qua van 8 theo âæåìng äúng 7. Huyãön phuì thoaït ra theo âæåìng äúng 11 bàòng phæång phaïp eïp håi hay thäøi bàòng khäng khê tiãtû truìng. Sau khi kãút thuïc chu kyì nuäi cáúy vi sinh váût, ræía thuìng quay vaì tiãût truìng bàòng håi. Næåïc ræía thaíi ra ngoaìi qua läù xaí âaî âæåüc nuït 10 âáûy kên træåïc âoï. Thiãút bë liãn tuûc âãø nuäi cáúy vi sinh váût theo phæång phaïp bãö màût. Loaûi thiãút bë naìy cho pheïp tàng cæåìng quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût theo phæång phaïp naûp mäi 193
22. træåìng nuäi cáúy vaì khäng khê bàòng xung âäüng, cho pheïp thu nháûn pháön trêch ly tæì canh træåìng nuäi cáúy. Thiãút bë (hçnh 9.12) gäöm bäü naûp 1, bäü âënh læåüng 2, näöi tiãût truìng 3, cå cáúu laìm saûch vaì laìm áøm mäi træåìng 7 vaì bäü âãø nuäi cáúy vi sinh váût. Bäü nuäi cáúy âæåüc quay quanh truûc ngang cuía thuìng quay 17, åí bãö màût sæåìn bãn trong cuía thuìng coï caïc caïnh 15. Thuìng âæåüc trang bë cå cáúu âãø naûp mäi træåìng giäúng, khäng khê vaì bäü trêch ly 20. Cå cáúu âãø naûp mäi træåìng giäúng vaì khäng khê laì mäüt ngoîng truûc coï caïc raînh toaí tia 11 âæåüc làõp chàût trãn thuìng vaì âæåüc trang bë caïc âoaûn äúng hæåïng theo âæåìng kênh 10 vaì 13 âãø naûp mäi træåìng giäúng vaì khäng khê. Håi Næå ïc ngæng Taïch sinh khäúi Thaïo næåïc laìm maït Hçnh 9.12. Thiãút bë liãn tuûc âãø nuäi cáúy vi sinh váût bàòng phæång phaïp bãö màût Bäü trêch ly coï caïc âoaûn äúng 8, 17, 16 âãø naûp dung mäi, thoaït khäng khê thaíi vaì pháön chiãút cuía canh træåìng nuäi cáúy. Vaíi loüc âæåüc bët chàût trãn âoaûn äúng 17. Mäi træåìng âæåüc naûp liãn tuûc vaìo näöi tiãût truìng qua thuìng naûp liãûu 1 vaì bäü âënh læåüng, taûi âáy mäi træåìng âæåüc tiãût truìng våïi caïc thäng säú quy âënh. Mäi træåìng tiãût truìng qua bäü âënh læåüng 6 vaìo cå cáúu 7 âãø laìm laûnh, laìm áøm bàòng phæång phaïp naûp næåïc tiãût truìng tæì bäü âënh læåüng 5 vaì âæåüc cáúy giäúng, giäúng âæåüc naûp vaìo tæì bäü âënh læåüng 4. Canh træåìng naûp vaìo thuìng qua cå cáúu naûp mäi træåìng nuäi cáúy vaì khäng khê. Viãûc naûp âæåüc thæûc hiãûn vaìo thåìi âiãøm caïc raînh toaí tia 11 vaì caïc âoaûn äúng 10, 13 truìng 194
23. nhau. Dao âäüng soïng bàòng xung læåüng âæåüc truyãön cho bäü chæïa khäng khê vaì caïc tiãøu pháön mäi træåìng laìm tàng quaï trçnh nuäi cáúy. Bäü trêch ly laì mäüt äúng räùng coï vêt taíi 19 åí bãn trong, pháön thoaït cuía noï coï bäü eïp 9. Âãø nuäi cáúy vi sinh váût trong thiãút bë, mäi træåìng nuäi cáúy âæåüc chuyãøn âaío nhåì caïc caïnh 15. Täúc âäü chuyãøn âaío cuía mäi træåìng doüc theo bãö màût sæåìn cuía thuìng quay coï thãø âiãöu chènh bàòng phæång phaïp thay âäøi säú voìng quay cuía thuìng vaì goïc nghiãng cuía caïc caïnh. Giäúng âæåüc nuäi cáúy våïi mäi træåìng âæåüc chuyãøn vaìo cå cáúu naûp 18 cuía maïy trêch ly nhåì caïnh cuäúi cuìng, taûi âáy vêt taíi chuyãøn âãún phánö thoaït vaì maïy eïp seî neïn canh træåìng laûi. Naûp dung mäi vaìo bäü trêch ly qua âoaûn äúng 8 cuìng chiãöu våïi mäi træåìng nuäi cáúy. Pháön chiãút thoaït ra qua âoaûn äúng 16, coìn khäng khê thaíi qua âoaûn äúng 17 coï vaíi loüc. Khi thoaït thç doìng khäng khê chuyãøn hæåïng våïi mäüt goïc 1800, nhåì âoï maì caïc pháön tæí lå læíng bë läi cuäún vaìo pháön chiãút cuía canh træåìng. Viãûc thaíi nhiãût âæåüc thæûc hiãûn bàòng phæång phaïp tæåïi bãö màût bãn ngoaìi cuía thuìng quay hay qua aïo næåïc. Nhæîng mä taí kãút cáúu âaî âæåüc nãu trãn, cho cå såí âãø khàóng âënh ràòng nhæîng âiãøm âàûc biãût vãö kãút cáúu cuía caïc thiãút bë nuäi cáúy daûng thaïp coï trang bë aïo âiãöu nhiãût våïi caïc cå cáúu chuyãøn âaío bãn trong, cuîng nhæ caïc thiãút bë daûng thuìng quay coï nàng suáút âån vë låïn, cho pheïp tiãún haình quaï trçnh nuäi cáúy våïi låïp coï chiãöu cao tæì 200 âãún 1000 mm trong caïc âiãöu kiãûn kên vaì tiãût truìng laì nhæîng thiãút bë coï triãøn voüng nháút âãø saín xuáút giäúng våïi mæïc âäü låïn vaì âãø saín xuáút pháön cä âàûc chæïa protein vaì enzim trãn caïc mäi træåìng ràõn tåi. 195
24. Chæång 10 CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN NUÄI CÁÚY CHÇM VI SINH VÁÛT TRONG CAÏC MÄI TRÆÅÌNG DINH DÆÅÎNG LOÍNG Nuäi cáúy vi sinh váût âãø saín xuáút caïc saín pháøm cuía caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc laì quaï trçnh tinh vi vaì phæïc taûp nháút âãø thu nháûn caïc saín pháøm täøng håüp vi sinh. Täøng håüp sinh hoüc caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc do vi sinh váût taûo ra phuû thuäüc vaìo mäüt säú yãúu täú nhæ nhiãût âäü, pH cuía mäi træåìng vaì canh træåìng phaït triãøn, näöng âäü hoaì tan, thåìi gian nuäi cáúy, kãút cáúu vaì váût liãûu thiãút bë Trong chæång naìy chuïng täi seî giåïi thiãûu mäüt säú thiãút bë lãn men cäng nghiãûp âæåüc æïng duûng âãø cáúy chçm vi sinh váût. Phuû thuäüc vaìo caïc phæång phaïp æïng duûng âãø âaïnh giaï hoaût âäüng thiãút bë lãn men dungì âãø cáúy chçm vi sinh váût vaì âæåüc chia ra mäüt säú nhoïm theo caïc dáúu hiãûu sau: Theo phæång phaïp nuäi cáúy - caïc thiãút bë hoaût âäüng liãn tuûc vaì giaïn âoaûn. Theo âäü tiãût truìng - caïc thiãút bë kên vaì caïc thiãút bë khäng âoìi hoíi âäü kên nghiãm ngàût. Theo kãút cáúu - caïc thiãút bë lãn men coï bäü khuãúch taïn vaì tuabin, coï maïy thäng gioï daûng quay, coï bäü âaío träün cå hoüc, coï voìng tuáön hoaìn bãn ngoaìi; caïc thiãút bë lãn men daûng thaïp, coï hãû thäng gioï kiãøu phun. Theo phæång phaïp cung cáúp nàng læåüng vaì täø chæïc khuáúy träün, thäng gioï - caïc thiãút bë cung cáúp nàng læåüng cho pha khê, pha loíng vaì pha täøng håüp. Trong cäng nghiãûp vi sinh thæûc tãú háöu nhæ táút caí caïc qua ï trçnh nuäi cáúy saín xuáút ra caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc âæåüc tiãún haình bàòng phæång phaïp giaïn âoaûn trong caïc âiãöu kiãûn tiãût truìng. 10.1. CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRONG ÂIÃÖU KIÃÛN TIÃÛT TRUÌNG Nuäi cáúy caïc vi sinh váût pháön låïn âæåüc tiãún haình trong caïc âiãöu kiãûn tiãût truìng. Âäü tiãût truìng cuía quaï trçnh âæåüc âaím baío bàòng phæång phaïp tiãût truìng thiãút bë lãn men, caïc âæåìng äúng dáùn, caím biãún duûng cuû; naûp mäi træåìng dinh dæåîng tiãût truìng vaì giäúng cáúy thuáön chuáøn vaìo thiãút bë lãn men âaî âæåüc tiãût truìng; khäng khê tiãût truìng âãø thäng gioï canh træåìng vaì cháút khæí boüt tiãût truìng; caïc duûng cuû caím biãún tiãût truìng trong thiãút bë lãn 196
25. men âãø kiãøm tra vaì âiãöu chènh caïc thäng säú cuía quaï trçnh; baío vãû váût âãûm kên truûc cuía bäü chuyãøn âaío, caïc âæåìng äúng cäng nghãû vaì phuû tuìng trong quaï trçnh nuäi cáúy. 10.1.1. Thiãút bë lãn men coï bäü âaío träün cå hoüc daûng suíi boüt Daûng thiãút bë lãn men naìy âæåüc sæí duûng räüng raîi cho caïc quaï trçnh tiãût truìng âãø nuäi cáúy vi sinh váût - saín sinh ra caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc. Thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3. Daûng thiãút bë lãn men naìy laì mäüt xilanh âæïng âæåüc chãú taûo bàòng theïp X18H10T hay kim loaûi keïp coï nàõp vaì âaïy hçnh noïn (hçnh 10.1). Tyí lãû chiãöu cao vaì âæåìng kênh bàòng 2,6:1. Trãn nàõp coï bäü dáùn âäüng cho cå cáúu chuyãøn âaío vaì cho khæí boüt bàòng cå hoüc; äúng näúi âãø naûp mäi træåìng dinh dæåîng, váût liãûu cáúy, cháút khæí boüt, naûp vaì thaíi khäng khê; caïc cæía quan saït; cæía âãø âæa voìi ræía; van baío hiãøm vaì caïc khåïp näúi âãø càõm caïc duûng cuû kiãøm tra. Khåïp xaí 16 åí âaïy cuía thiãút bë duìng âãø thaïo canh træåìng. Bãn trong coï truûc 6 xuyãn suäút. Caïc cå cáúu chuyãøn âaío âæåüc gàõn chàût trãn truc.û Cå cáúu chuyãøn âaío gäöm coï caïc tuabin 8 coï âæåìng kênh 600 ÷1000 mm våïi caïc caïnh räüng 150 ÷ 200 mm âæåüc âënh vë åí 2 táöng, coìn tuabin håí thæï ba âæåüc gàõn chàût trãn bäü suíi boüt 13 âãø phán taïn caïc boüt khäng khê. Bäü suíi boüt coï daûng hçnh thoi âæåüc laìm bàòng nhæîng äúng âäüt läù. ÅÍ pháön trãn cuía bäü suíi boüt coï khoaíng 2000 ÷ 3000 läù theo kiãøu baìn cåì. Hçnh 10.1. Thiãút bë lãn men våïi bäü âaío träün cå hoüc daûng suíi boüt coï sæïc chæïa 63 m3: 1- Âäüng cå; 2- Häüp giaím täúc; 3- Khåïp näúi; 4- ÄØ bi; 5- Voìng bêt kên; 6- Truûc; 7- Thaình thiãút bë ; 8- Maïy khuáúy träün tuabin; 9- Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu äúng xoàõn; 10- Khåïp näúi; 11- ÄÚng naûp khäng khê; 12- Maïy träün kiãøu caïnh quaût; 13- Bäü suíi boüt; 14- Maïy khuáúy daûng vêt; 15- ÄØ âåî; 16- Khåïp âãø thaïo; 17- Aïo; 18- Khåïp naûp liãûu; 19- Khåïp naûp khäng khê 197
26. Âäüng cå - bäü truyãön âäüng laìm quay truûc 6 vaì caïc cå cáúu âaío träün 8, 12, 14. Sæí duûng bäü giaím täúc vaì bäü dáùn âäüng coï doìng âiãûn khäng âäøi âãø âiãöu chènh vä cáúp säú voìng quay trong giåïi haûn 110 ÷ 200 voìng/ phuït. Thiãút bë lãn men âæåüc trang bë aïo 17, gäöm tæì 6 ÷ 8 ä. Mäùi ä coï 8 raînh âæåüc chãú taûo bàòng theïp goïc coï kêch thæåïc 120×60 mm. Diãûn têch laìm viãûc cuía aïo 60 m2. Bã ö màût laìm viãûc bãn trong 45 m2 gäöm äúng xoàõn 9 coï âæåìng kênh 600 mm våïi säú vêt 23 khi täøng chiãöu cao cuía ruäüt xoàõn 2,4 m. Thiãút bë lãn men âæåüc tênh toaïn âãø hoaût âäüng dæåïi aïp suáút dæ 0,25 MPa vaì âãø tiãût truìng åí nhiãût âäü 130 ÷ 1400C, cuîng nhæ âãø hoaût âäüng dæåïi chán khäng. Trong quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût, aïp suáút bãn trong thiãút bë 50 kPa; tiãu hao khäng khê tiãût truìng âãún 1 m3/ (m3/phuït). Chiãöu cao cäüt cháút loíng trong thiãút bë 5 ÷ 6 m khi chiãöu cao cuía thiãút bë hån 8 m. Âãø tiãûn låüi cho viãûc thao taïc vaì traïnh nhæîng sai láöm cáön daïn vaìo thiãút bë så âäö chè dáùn thao taïc (hçnh 10.2). Âãø âaím baío tiãût truìng trong suäút quaï trçnh (giæî âæåüc håi), caïc truûc cuía cå cáúu chuyãøn âaío phaíi coï voìng bêt kên. Caïc voìng bêt kên âæåüc tênh toaïn âãø hoaût âäüng åí aïp suáút 0,28 MPa vaì aïp suáút dæ khäng nhoí hån 2,7 kPa, nhiãût âäü 30 ÷ 2500C vaì säú voìng quay cuía truûc âãún 500 voìng/ phuït. Nhåì caïc voìng âãûm naìy maì ngàn ngæìa âæåüc sæû roì rè mäi træåìng hay sæû xám nháûp khäng khê vaìo khoang thiãút bë åí vë trê nhä ra cuía truûc. Voìng bêt kên khi tiãúp xuïc våïi mäi træåìng laìm viãûc âæåüc chãú taûo bàòng theïp X18H10T vaì X17H13M2T, cuîng nhæ bàòng titan BT-10. Thåìi gian hoaût âäüng äøn âënh cuía caïc voìng naìy khäng nhoí hån 2000 h khi tuäøi thoü 8000 h. Âäü âaío hæåïng kênh cho pheïp cuía truûc trong vuìng âãûm kên khäng låïn hån 0,25 mm, âäü âaío chiãöu truûc cuía truûc khäng låïn hån 0,250. Âãø saín xuáút låïn caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc bàòng täøng håüp vi sinh, viãûc æïng duûng caïc thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3 laì khäng kinh tãú. Thiãút bë lãn men coï thãø têch 100 m3 âæåüc saín xuáút åí Âæïc. Loaûi naìy thuäüc thiãút bë xilanh coï bäü dáùn âäüng åí dæåïi cho cå cáúu âaío träün. Cå cáúu âaío träün våïi hai säú voìng quay cuía truûc - 120 vaì 180 voìng/ phuït. Theo dáúu hiãûu vãö kãút cáúu noï gáön giäúng våïi thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3. Baío vãû voìng bêt kên cuía truûc bàòng cæía van dáöu, âæåüc tiãût truìng åí nhiãût âäü âãún 1400C. Ngoaìi ra coìn coï bêt kên dæû phoìng âãø måí mäüt caïch tæû âäüng khi truûc ngæìng hoaût âäüng, nhàòm baío vãû voìng bêt kên chênh cuía truûc vaì cho pheïp thay âäøi voìng bêt kên chênh trong quaï trçnh nuäi cáúy âãø khäng phaï huyí âäü tiãût truìng cuía canh træåìng. Trãn truûc làõp ba maïy khuáúy âaío kiãøu tuabin daûng måí våïi âæåìng kênh tæì 820 âãún 1100 mm. Thiãút bë lãn men coï bãö màût trao âäøi nhiãût åí bãn trong vaì bãn ngoaìi âãø thaíi nhiãût. 198
27. Naûp liãûu Cáúy Khäng khê thaíi Dung dëch chuáøn âäü Næåïc 33 33 34 Thaïo Håi Khäng khê 40 tiã ût truìng Thaïo Roït næåïc Láúy máùu ngæng Næåïc Næåïc 36 36 Hçnh 10.2. Så âäö chè dáùn thao taïc cuía thiãút bë lãn men: 1- Håi vaìo; 2- Khäng khê tiãût truìng vaìo; 3- Khäng khê tiãût truìng hay håi vaìo vuìng bêt kên; 4- Thoaït håi hay khäng khê tiãût truìng tåïi bäü suíi boüt; 5- Håi hay khäng khê tiãût truìng vaìo thiãút bë åí pháön trãn; 6- Thaíi håi hay khäng khê tiãût truìng tåïi bäü láúy máùu thæí nghiãûm; 7- Thaíi håi hay khäng khê tiãût truìng; 8- Cå cáúu äúng nhaïnh coï van âiãöu chènh bàòng khê âäüng hoüc; 9- Naûp håi hay khäng khê tiãût truìng vaìo thiãút bë åí pháön dæåïi; 10- Thaïo næåïc ngæng; 11- Aïp kãú; 12- Van; 13- ÄÚng thaïo; 14- Van khoaï; 15- Van láúy máùu; 16- Naûp håi hay khäng khê tiãût truìng khi láúy máùu; 17- Âoaûn äúng âãø näúi aïp kãú kiãøm tra; 18, 25- Caïc aïp kãú; 19- Van âãø naûp váût liãuû cáúy; 20- Naûp canh træåìng; 21, 23- Naûp dung dëch chuáøn; 22- Thaíi håi hay khäng khê tæì vuìng bêt kên; 24- ÄÚng nhaïnh âãø naûp dung dëch chuáøn; 26- Cung cáúp khê thaíi tæì thiãút bë; 27- Cung cáúp næåïc; 28- Van roït; 29- Van âãø roït næåïc tæì aïo; 30- Van âãø naûp næåïc laûnh; 31- ÄÚng nhaïnh âãø naûp næåïc laûnh; 32- Læåüc; 33- Aïp kãú; 34- Van an toaìn; 35- Caím biãún nhiãût âäü; 36, 37- Caïc duûng cuû thæï cáúp âãø âo nhiãût âäü vaì âäü pH; 38- Caím biãún pH met; 39- Thiãút bë lãn men; 40- Cå cáúu âãø laìm saûch khäng khê Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men âæåüc saín xuáút åí Âæïc: Thãø têch, m3: hçnh hoüc: 100 laìm viãûc: 70 Diãûn têch bãö màût, m2: bãn ngoaìi: 89 bãn trong: 77 199
28. Aïp suáút laìm viãûc, MPa: trong thiãút bë: 0,29 trong äúng xoàõn: 0,4 Cäng suáút cuía bäü dáùn âäüng, kW: 120/180 Âæåìng kênh, mm: 3600 Chiãöu cao thiãút bë vaì bäü dáùn âäüng, mm: 14270 Thiãút bë lãn men cuía Haîng Nordon (Phaïp). Kãút cáúu cuía loaûi thiãút bë lãn men naìy khaïc våïi caïc loaûi âaî nãu åí chäø cå cáúu pháön âaío nàòm åí dæåïi truûc gäöm 6 caïnh âiãöu chènh coï tiãút diãûn hçnh chæî nháût, coìn cå cáúu cå hoüc âãø khæí boüt nàòm åí phêa trãn gäöm hai caïnh (tiãút diãûn hçnh chæî nháût) coï caïc gåì cæïng. Khi nuäi cáúy náúm mäúc, caïc caïnh cuía cå cáúu chuyãøn âaío âæåüc nghiãng dæåïi mäüt goïc 33 ÷ 340. Hçnh 10.3 mä taí så âäö bêt kên truûc nhåì 6 låïp âãûm voìng khêt âæåüc gia cäng så bäü dung dëch 0,5 % phenol tinh thãø. Caïc låïp eïp chàût laûi trong äúng boüc nhåì caïc gugiäng (vêt cáúy). Âãûm voìng khêt 2 cheìn làõp giæîa truûc 1 vaì cäúc âäüt läù 3. Hai khåïp näúi 8 âæåüc dáùn tåïi caïc läù cäúc. Håi naûp theo caïc khåïp näúi naìy âãø tiãût truìng caïc voìng bêt. Tiãût truìng åí nhiãût âäü 1350C trong 1 h. Næåïc ngæng chaíy vaìo pháön dæåïi vaì âæåüc thaíi ra qua khåïp näúi 9. Khi kãút thuïc quaï trçnh tiãût truìng khåïp thaïo næåïc ngæng âæåüc âoïng laûi vaì khäng khê tiãût truìng qua khåïp 5 vaìo cå cáúu bêt kên. Trong thåìi gian cuía quaï trçnh nuäi cáúy, aïp suáút khäng khê âæåüc giæî åí mæïc 0,2 ÷ 0,4 MPa. Sau khi tiãût truìng thiãút bë vaì haû aïp suáút âãún aïp suáút khê quyãøn thç naûp tæû âäüng khäng khê tiãût truìng âãø taûo aïp suáút 0,2 MPa, vaì chè coï sau âoï måïi naûp næåïc laìm laûnh vaìo thiãút bë. Thaïo cháút loíng canh træåìng ra khoíi thiãút bë nhåì khäng khê neïn âæåüc tiãût truìng. Hçnh 10.3. Bêt kên truûc cuía thiãút bë lãn men: 1- Truûc; 2- Âãûm voìng kên; 3- Cäúc âäüt läù; 4- Voí cuía bäü nuït kên; 5- Khåïp näúi âãø dáùn khäng khê tiãût truìng; 6- ÄÚng loït eïp; 7- Gugiäng; 8- Khåïp näúi âãø naûp khê; 9- Khåïp näúi âãø thaíi næåïc ngæng 200
29. Baíng 10.1. Âàûc âiãøm kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men cuía Haîng Nordon coï âaío träün cå hoüc Thãø têch, m3 Säú voìng quay cuía cå Âæåìng kênh, Chiãöu cao, Cäng suáút âäüng cáúu träün voìng/phuït mm mm cå, kW 2 Tæì 150 dãún 500 2000 3260 7,5 3 250 1100 3910 18,5 15 170 1900 6350 22,5 32 175 2400 8299 30,0 60 160 2900 10650 225,0 (1) 120 120 2800 12150 225,0 Ghi chuï: (1) Cäng suáút âiãûn âaî âæåüc nãu trãn chè trong træåìng håüp sæí duûng thiãút bë lãn men âãø nuäi cáúy náúm mäúc - cho saín pháøm amiloglucozidaza. 10.1.2. Caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì thäng gioï mäi træåìng Caïc thiãút bë maì bãn trong noï coï trang bë caïc voìi phun, äúng khuãúch taïn, caïc bäü laìm suíi boüt âãø naûp khäng khê âãöu thuäüc loaûi naìy. Khäng khê vaìo âæåüc sæí duûng âãø khuáúy träün canh træåìng, âãø âaím baío nhu cáöu oxy cho vi sinh váût vaì âãø thaíi caïc cháút chuyãøn hoaï taûo thaình. Thiãút bë lãn men daûng xilanh. Thiãút bë loaûi naìy vãö kãút cáúu bãn ngoaìi tæång tæû nhæ thiãút bë lãn men coï khuáúy träün bàòng cå hoüc, nhæng bãn trong khäng coï cå cáúu khuáúy träün bàòng cå hoüc. ÄÚng khuãúch taïn daûng xilanh 9 coï miãûng loa åí âaïy, âæåüc làõp bãn trong thiãút bë. Mayï thäng gioï 2 âæåüc làõp theo âæåìng tám cuía thiãút bë. Nhåì caïc caïnh hæåïng, khäng khê coï aïp suáút âæåüc âæa vaìo maïy thäng gioï theo tiãúp tuyãún âãún taïn phãùu troìn laìm Hçnh 10.4. Thiãút bë lãn men daûng xilanh coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì thäøi khê mäi træåìng: 1- Khåïp näúi âãø thaïo; 2- Thiãút bë thäøi khê; 3- ÄÚng xoàõn; 4- Cæía; 5- Khåïp näúi âãø naûp khäng khê; 6- Khåïp thaíi khäng khê; 7- Khåïp naûp liãûu; 8- Cáöu thang; 9- ÄÚng khuãúch taïn; 10- Aïo; 11- Thaình thiãút bë; 12- ÄÚng quaï aïp 201
30. cho nhuî tæång khäng khê - cháút loíng chuyãøn âäüng xoaïy. Nhuî tæång tuáön hoaìn liãn tuûc theo voìng kheïp kên bãn trong theo meïp biãn cuía xilanh, voìng khäng gian giæîa tæåìng trong vaì tæåìng ngoaìi thiãút bë, sau âoï mäüt láön næîa laûi lãn trãn qua miãûng loa. Viãûc chuyãøn âaío vaì thäøi khê maûnh do taûo ra vuìng tuáön hoaìn bãn trong. Âãø thaíi nhiãût sinh lyï coï kãút quaí hån, ngoaìi aïo 10 coï nhiãöu ngàn coìn bäø sung bãö màût laìm laûnh cuía äúng khuãúch taïn 9. Kãút cáúu cuía thiãút bë lãn men âæåüc tênh toaïn cho hoaût âäüng dæåïi aïp suáút dæ. Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc. Thãø têch cuía thiãút bë lãn men, m3: 25, 49, 63, 200 Aïp suáút laìm viãûc, MPa: 0,2 ÷ 0,3 Hãû säú chæïa âáöy: 0,5 Täúc âäü thoaït khäng khê tæì thiãút bë thäng gioï, m/s: 25 Tiãu hao khäng khê, m3 cho 1 m3 canh træåìng vi sinh váût: 0,5 ÷ 0,2 Loaûi naìy coï thãø têch laìm viãûc nhoí hån so våïi caïc thiãút bë lãn men âaío träün bàòng cå hoüc, âæåüc hoaût âäüng våïi mäi træåìng lãn boüt maûnh. Chuïng âæåüc aïp duûng trong nhæîng træåìng håüp khi giäúng sinh váût khäng cáön phaíi khuáúy träün maûnh vaì âäü nhåït khäng låïn. Caïc thiãút bë lãn men daûng âæïng. Loaûi thiãút bë naìy duìng âãø tàng cæåìng âäü trao âäøi khäúi, giaím tiãu hao âån vë cuía khäng khê neïn tiãût truìng vaì tàng täúc âäü täøng håüp sinh hoüc caïc cháút hoaût hoaï. Kãút cáúu cuía caïc loaûi thiãút bë lãn men cho pheïp thæûc hiãûn quaï trçnh nuäi cáúy chçm khi váûn täúc daìi cuía doìng mäi træåìng bàòng 2 m/s vaì låïn hån. Thiãút bë lãn men daûng âæïng (hçnh 10.5) bao gäöm khäúi truû âæïng 7, bãn trong coï cå cáúu chuyãøn âaío 8 âæåüc làõp chàût trãn truûc, äúng tuáön hoaìn, thiãút bë thäøi khê, buäöng trao âäøi nhiãût 5, caïc âoaûn äúng âãø naûp mäi træåìng dinh dæåîng, caïc âoaûn äúng âãø naûp khäng khê, âãø roït canh træåìng 13 vaì âãø thaíi khê 16. ÅÍ pháön dæåïi cuía äúng tuáön hoaìn âæåüc làõp cå cáúu chuyãøn âäøi 8 daûng vêt. Caïc caïnh hæåïng âæåüc phán bäø trãn vaì dæåïi vêt: caïc caïnh trãn thàóng âæïng, coìn caïc caïnh dæåïi nghiãng. Hãû tuáön hoaìn cuía thiãút bë lãn men gäöm maïy phun âæåüc näúi våïi pháön dæåïi cuía thiãút bë, båm vaì caïc âæåìng äúng. ÄÚng tuáön hoaìn 15 co ï daûng thiãút bë trao âäøi nhiãût daûng äúng coï hai äúng goïp. Bãn trong äúng goïp trãn coï hai vaïch âàûc âæåüc âënh vë trong màût phàóng xuyãn tám, coìn bãn trong äúng goïp dæåïi khäng coï vaïch. Ngoaìi ra bäü trao âäøi nhiãût daûng äúng coìn coï caïc äúng trao âäøi nhiãût nàòm giæîa caïc äúng goïp thäng nhau vaì näúi nhau båíi caïc tæåìng chàõn. Buäöng trao âäøi nhiãût âæåüc làõp chàût trong giaï âåî coï hai bêch vaì coï thãø thaïo làõp dãù 202
31. daìng âãø sæía chæîa. Bäü khæí boüt bàòng phæång phaïp cå hoüc 4 âæåüc gaï trãn nàõp thiãút bë lãn men 3. Bäü dáùn âäüng cho thiãút bë khæí boüt 2 vaì bäún cæía âãø ræía bàòng phæång phaïp cå hoüc, âãöu âæåüc làõp trãn nàõp. Næåïc Næåïc thaíi Khäng khê Mäi træåìng Thaïo saín pháøm Hçnh 10.5. Thiãút bë lãn men daûng trao âäøi khäúi maûnh ΦBO - 40 - 0,6: 1- ÄÚng cung cáúp khê âãø thäøi; 2- Bäü dáùn âäüng kên; 3- Nàõp; 4- Cå cáúu khæí boüt; 5- Miã úng âãûm våïi buäöng trao âäøi nhiãût; 6- Häüp khäng khê; 7- Khäúi truû âæïng; 8- Cå cáúu chuyã øn âaío; 9- ÄÚng âãø naûp næåïc laûnh; 10- Âäüng cå; 11- Baïnh âai; 12- Truyãön âäüng bà òng âai hçnh thang; 13- Cå cáúu thaïo dåî; 14- ÄÚng âãø thaíi næåïc; 15- Caïc äúng trao âäøi nhiãût; 16- ÄÚng thaíi khäng khê; 17- ÄÚng âãø khæí boüt;18- Cæía quan saït 203
32. Nhåì truyãön âäüng bàòng âai hçnh thang 12, maì âäüng cå 10 laìm chuyãøn âäüng vêt våïi säú voìng quay 280 ÷ 350 voìng/phuït. Âãø âaím baío âäü kên vaì âäü tiãût truìng trong quaï trçnh nuäi cáúy cáön bäú trê voìng bêt kên trãn truûc cuía cå cáúu chuyãøn âaío. Cå cáúu khæí boüt bàòng cå hoüc âæåüc làõp trãn truûc cuía bäü dáùn âäüng nhåì äúng räùng. Khê thoaït ra tæì cháút loíng âæåüc dáùn qua äúng räùng trãn. Cå cáúu naìy gäöm bäü âéa hçnh noïn coï gåì. Âiãöu khiãøn âäüng cå taûi chäø vaì âiãöu khiãøn tæì xa láúy tên hiãûu tæì baíng âiãöu khiãøn. Âãø khaío saït quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût, trãn tæåìng thiãút bë phán bäø saïu cæía quan satï 8. Thiãút bë âæåüc thiãút kãú âãø hoaût âäüng våïi aïp læûc âãún 0,3 MPa. Caïc bäü pháûn tæû âäüng duìng âãø âiãöu chènh caïc thäng säú cå baín cuía quaï trçnh: nhiãût âäü canh træåìng bãn trong thiãút bë - theo sæû biãún âäøi tiãu hao næåïc laûnh trong phoìng trao âäøi nhiãût; læåüng cháút loíng - theo sæû biãún âäøi thoaït ra cuía cháút loíng canh træåìng; näöng âäü ion hydro - theo sæû måí vaì tàõt cuía båm âënh læåüng naûp kiãöm hay axit; näöng âäü oxy hoaì tan trong mäi træåìng theo sæû biãún âäøi tiãu hao khäng khê tiãût truìng; tiãu hao mäi træåìng dinh dæåîng - theo sæû biãún âäøi mäi træåìng dinh dæåîng vaìo thiãút bë vaì näöng âäü sinh khäúi - theo sæû biãún âäøi tiãu hao mäi træåìng dinh dæåîng. Kãút cáúu cuía thiãút bë cuîng coï khaí nàng kiãmø tra tiãu hao næåïc laûnh, mæïc âäü âäöng hoaï nitå, näöng âäü CO2 vaì O2, âäü áøm khäng khê, nhiãût âäü vaì aïp læûc trong nhæîng âiãøm riãng biãût cuía thiãút bë. Thiãút bë lãn men naìy coï thãø hoaût âäüng giaïn âoaûn hay liãn tuûc. Khi kãút thuïc quaï trçnh tiãût truìng vaì laìm laûnh cuía thiãút bë vaì cuía caïc cå cáúu phuû, thç roït âáöy mäi træåìng dinh dæåîng tiãût truìng vaì tiãún haình cho hoaût âäüng cå cáúu chuyãøn âaío âãø thæûc hiãûn tuáön hoaìn mäi træåìng theo voìng kheïp kên. Naûp khäng khê neïn mäüt caïch liãn tuûc qua thiãút bë thäøi khê vaìo khäng gian giæîa tæåìng vaì äúng tuáön hoaìn. Khäng khê cuäún huït cháút loíng thaình doìng, âáûp våî ra thaình boüt nhoí vaì âæåüc khuáúy träün maûnh våïi mäi træåìng, taûo ra hänù håüp âäöng hoaï giaí. Chuyãøn âäüng quay cuía mäi træåìng âæåüc taûo nãn trong äúng tuáön hoaìn nhåì caïc caïnh hæåïng, kãút quaí taûo ra vuìng xoaïy trung tám coï haìm læåüng khê cao. Nhåì ma saït cháút loíng våïi pháön gåì cuía caïc äúng trong bäü trao âäøi nhiãût maì sæû chaíy räúi cuía caïc låïp biãn âæåüc duy trç. Khäng khê thaíi âæåüc taïch ra khoíi cháút loíng vaì âæåüc thaíi ra qua äúng loït räùng cuía thiãút bë khæí boüt. Âãø tàng cæåìng quaï trçnh cáön naûp mäi træåìng dinh dæåîng vaìo thiãút bë qua maïy phun. Båm huït cháút loíng canh træåìng vaì âáøy qua voìi phun cuía maïy phun, cho nãn mæïc âäü phán taïn cuía cháút dinh dæåîng âaût âæåüc ráút cao vaì taoû ra bãö màût tiãúp xuïc cuía caïc pha ráút låïn. Sæû tuáön hoaìn nhiãöu láön cuía canh træåìng trong voìng kheïp kên våïi caïc bãö màût âënh 204
33. hçnh täút, baío âaím hiãûu suáút cao cuía quaï trçnh vaì baío âaím tênh âäöng nháút cuía häùn håüp trong khäng gian voìng tuáön hoaìn. Buäöng trao âäøi nhiãût baío âaím täút täúc âäü chaíy cuía taïc nhán laûnh cao laìm cho hãû säú trao âäøi nhiãût låïn. Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu chuìm äúng trong äúng goïp cho pheïp tàng bãö màût âån vë laìm laûnh khoaíng 10 láön låïn hån khi truyãön nàng læåüng qua tæåìng thiãút bë. Hãû säú truyãön nhiãût âæåüc tàng lãn mäüt säú láön vaì âaût gáön 3900 W/(m2⋅K). Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men daûng âæïng: Hãû säú chæïa âáöy: 0,6 ÷ 0,7 Thãø têch, m3: 40 Læåüng mäi træåìng âæåüc naûp, m3: âãún 28 Aïp suáút, MPa: trong tæåìng: 0,6 trong phoìng trao âäøi nhiãût vaì trong aïo ngoaìi: 0,3 trong thiãút bë: 0,1 ÷ 0,6 Cäng suáút bäü dáùn âäüng, kW: cho cå cáúu khuáúy träün: 125 cho cå cáúu khæí boüt: 40 Säú voìng quay cuía truûc, voìng/phuït: cho cå cáúu khuáúy träün: 350 vaì 200 cho cå cáúu khæí boüt: 1500 Kêch thæåïc cå baín, mm: 4600×2600×12000 10.2. CAÏC THIÃÚT BË LÃN MEN KHÄNG ÂOÌI HOÍI TIÃÛT TRUÌNG CAÏC QUAÏ TRÇNH NUÄI CÁÚY VI SINH VÁÛT Caïc quaï trçnh nuäi cáúy saín sinh ra caïc náúm men gia suïc thuäüc caïc quaï trçnh nuäi cáúy vi sinh váût khäng tiãût truìng. Theo kãút cáúu caïc thiãút bë lãn men, âãø saín xuáút náúm men tæång tæû nhæ caïc thiãút bë âãø saín xuáút enzim, caïc khaïng sinh chàn nuäi, caïc aminoaxit va ì caïc saín pháøm täøng håüp khaïc, nhæng khäng coï sæû baío vãû håi vaì khäng khê cuía truûc quay vaì mäüt säú bäü pháûn kãút cáúu. Trong nhiãöu træåìng håüp âãø saín xuáút náúm men gia suïc, æïng duûng caïc thiãút bë âaî âæåüc sæí duûng trong caïc quaï trçnh tiãût truìng. 10.2.1. Caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì âæåìng viãön tuáön hoaìn bãn trong Caïc thiãút bë nuäi cáúy náúm men duìng phæång phaïp båm dáng bàòng khê neïn cuía hãû 205
34. thäúng Lephrancia coï âæåìng viãön tuáön hoaìn bãn trong âæåüc æïng duûng phäø biãún nháút. Trong saín xuáút náúm men thuyí phán thæåìng æïng duûng caïc thiãút bë loaûi naìy coï sæïc chæïa 250, 320, 600 vaì 1300 m3. Kãút cáúu caïc thiãút bë lãn men khäng coï caïc thiãút bë cå hoüc âãø khæí boüt. Boüt âæåüc khæí dæåïi troüng læûc cuía cäüt cháút loíng khi tuáön hoaìn. Khäng khê vaìo thiãút bë theo äúng trung tám vaìo cháûu, taûi âáy häùn håüp khê - cháút loíng âæåüc taûo thaình tæì næåïc hoa quaí naûp vaìo vaì tæì cháút loíng åí pháön dæåïi thiãút bë. Häùn håüp trãn âæåüc chuyãøn âäüng theo äúng khuãúch taïn bãn trong. Mäüt pháön khäng khê âæåüc taïch ra khoíi boüt vaì thaíi ra khê quyãøn qua läù åí nàõp thiãút bë, coìn mäüt pháön khaïc cuìng våïi boüt haû xuäúng theo âæåìng raînh voìng giæîa äúng khuãúch taïn vaì tæåìng. Khi chuyãøn âäüng xuäúng dæåïi botü bë khæí. Âäü bäüi tuáön hoaìn âaût cao 1,5 ÷ 2 thãø têch cháút loíng hoaût âäüng trong mäüt phuït. Caïc thiãút bë cäng nghiãûp coï chiãöu cao 12 ÷ 15 m. Boüt dáng cao lãn 10 ÷ 12 m. Tiãún haình laìm nguäüi thiãút bë lãn men bàòng tæåïi næåïc tæåìng ngoaìi vaì naûp næåïc vaìo aïo cuía äúng khuãúch taïn. Tiãu hao khäng khê cho 1 kg náúm men khä laì 20 m3. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men cäng nghiãûp hoaût âäüng åí aïp suáút khê quyãøn âæåüc giåïi thiãûu åí baíng 10.2. Baíng 10.2. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men coï âaío träün bàòng khê âäüng hoüc vaì khäúi khê âãø saín xuáút náúm men gia suïc Thãø têch cuía thiãút bë, m3 Caïc chè säú 320 500 600 1300 Nàng suáút theo læåüng næåïc hoa quaí chaíy, m3/h 20 ÷ 30 30 ÷ 35 55 ÷ 62 Mäi træåìng pH 4,5 pH 3,5÷4,5 pH 4,2÷4,5 Tiãu hao khäng khê, m3/h âãún 5000 9000 14000÷16000 18000 Aïp suáút dæ cuía khäng khê, kg læûc / cm2 0,6 0,75 0,4 0,6 Bãö màût laìm laûnh cuía aïo 2 äúng khuãúch taïn, m 30 50×3=150 58 50×4=200 Kêch thæåïc cå baín, mm 5700×13350 7600×11200 7400×14175 11000×14500 10.2.2. Thiãút bë lãn men hçnh truû coï bäü pháûn båm dáng bàòng khê neïn våïi sæïc chæïa 1300 m3 Thiãút bë loaûi naìy âæåüc duìng âãø nuäi cáúy náúm men mäüt caïch liãn tuûc trong næåïc quaí. Noï gäöm coï voí theïp haìn, âaïy hçnh noïn cuût vaì nàõp hçnh noïn coï läù åí chênh giæîa (hçnh 10.6). 206
35. Khäng khê Næåïc âãø tæåïi Næåïc Cháút loíng canh træåìng Næåïc Næåïc Vaìo hãû thäúng cäúng thoaït næåïc Hçnh 10.6. Thiãút bë lãn men hçnh truû coï bäü pháûn båm dáng bàòng khê neïn våïi sæïc chæïa 1300 m3 Bäún äúng khuãúch taïn 7 âæåüc làõp bãn trong thiãút bë âãø taûo ra bäún doìng tuáön hoaìn âäüc láûp. Khäng khê neïn âæåüc âáøy qua äúng goïp 2 vaìo caïc äúng trung tám cuía mäùi äúng khuãúch taïn, åí cuäúi äúng trung tám coï cän vaì cháûu 8. Thuìng phán phäúi âæåüc âàût trãn nàõp thiãút bë, dëch lãn men, næåïc quaí, náúm men vaì næåïc amoniac cho vaìo caïc äúng khåïp näúi 3, 4, 5. Táút caí caïc cáúu tæí âæåüc träün laûi vaì taûo ra mäüt dung dëch dinh dæåîng vaì theo caïc âæåìng äúng coï âæåìng kênh 100 mm chaíy xuäúng dæåïi caïc cháûu cuía thiãút bë thäøi khê. Häùn håüp dinh dæåîng khi chaíy traìn qua meïp cháûu âæåüc khuáúy träün våïi khäng khê thoaït qua khe dæåïi cháûu. Nhuî tæång khäng khê - cháút loíng âæåüc taûo thaình dáng lãn theo äúng khuãúch taïn âãún táúm chàûn 6 thç bë phaï våî vaì chaíy xuäúng dæåïi. Duìng thiãút bë tæåïi daûng äúng goïp âãø laìm laûnh tæåìng ngoaìi thiãút bë. 207
36. 10.2.3. Thiãút bë lãn men daûng thaïp Caïc thiãút bë lãn men naìy bao gäöm loaûi âéa vaì loaûi khäng coï caïc cå cáúu chuyãøn âaío nàòm ngang. Sæû khaïc biãût cuía loaûi thiãút bë naìy so våïi caïc loaûi thiãút bë âaî âæåüc nãu åí caïc pháön trãn laì trë säú tyí säú giæîa chiãöu cao vaì âæåìng kênh ráút låïn. Thiãút bë daûng thaïp coï nhiãöu triãøn voüng båíi kãút cáúu âån giaín, khaí nàng tàng cæåìng quaï trçnh sinh täøng håüp vaì cäng suáút âån vë låïn. Æu âiãøm vãö kãút cáúu cuía thiãút bë daûng thaïp laì khäng coï caïc pháön quay chuyãøn âäüng vaì diãûn têch chiãúm chäù nhoí. Thiãút bë lãn men daûng phun. Thiãút bë lãn men cuía Âæïc våïi sæû trao âäøi khäiú maûnh. Coï thãø têch âãún 10003, sæí duûng phæång phaïp caïc tia ngáöm. Hoaût âäüng cuía thiãút bë (hçnh 10.7) âæåüc mä taí dæåïi âáy: båm ly tám coï chæïc nàng khæí khê, âáøy cháút loíng âãún cæía vaìo cuía thiãút bë lãn men daûng âæïng. Cháút loíng chaíy xuäúng doüc theo tæåìng âæïng åí daûng doìng voìng khuyãn. Doìng chaíy räúi åí âáöu cuäúi nàòm ngang mæïc bãö màût cháút loíng cuía häùn håüp bë thàõt laûi trong tiãút diãûn ngang cuía äúng vaì tæì âoï chaíy thaình daûng tia âãø taûo ra vuìng aïp suáút tháúp. Khi taûo häùn håüp âäöng hoaï våïi cháút loíng thç khäng khê âæåüc huït qua läù åí âènh khoang trong vuìng aïp suáút tháúp. Cháút loíng suíi boüt (åí daûng tia xám nháûp tæ û do, do dæû træî nàng læåüng âäüng hoüc) âãún âaïy cuía thiãút bë lãn men, taûo ra træåìng räúi maûnh trong dung dëch canh træåìng. Caïc boüt khê tæì âaïy thiãút bë näøi lãn bãö màût, mäüt láön næîa qua træåìng räúi âæåüc taûo ra tæì caïc tia xám nháûp tæû do. Nhåì hãû thäøi khê tæång tæû nhæ thãú coï thãø âaím baío cung cáúp oxy cho caïc thiãút bë lãn men loaûi låïn coï thãø têch âãún 2000 m3, khi cæåìng âäü khuáúy maûnh. Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men daûng phun âãø nuäi cáúy náúm mäúc âæåüc giåïi thiãûu åí baíng 10.3. Khi täúc âäü chuyãøn âäüng cuía caïc doìng tia 8 ÷ 12 m/s vaì aïp suáút khäng âäøi thç sæû phán taïn cuía khäng khê seî âaût âæåüc täút. Nhåì taïc âäüng phun åí vuìng vaìo cuía doìng, nhåì chuyãøn âäüng âiãøm åí tæåìng cuía thiãút bë vaì nhåì âaío träün caïc boüt khê maì thæûc hiãûn viãûc læûa choün thêch håüp cho xung læåüng cuía doìng naûp tæû do, nhàòm baío âaím sæû khuáúy träün maûnh canh træåìng nuäi cáúy. Caïc boüt khäng khê trong luäöng háöu nhæ hoaìn toaìn âãún âaïy thiãút bë, conì khi näøi lãn bãö màût thiãút bë chuïng bë phaï huyí båîi træåìng räúi Trong træåìng håüp giaím læåüng cháút loíng tuáön hoaìn thç sæû phán taïn khäng khê âæåüc tàng lãn âaïng kãø vaì noï âæåüc phán bäø âãöu theo toaìn thãø têch thiãút bë. Täúc âäü trao âäøi khê tàng tuyãún tênh våïi sæû tàng doìng cháút loíng tuáön hoaìn vaì tiãu hao nàng læåüng trong mäüt 208
37. khoaíng hoaût âäüng räüng. Cho nãn quaï trçnh thäøi khê coï thãø âiãöu chènh båîi täúc âäü truyãön khê. Trong caïc thiãút bë coï kãút cáúu âæåüc nãu trãn, nhu cáöu vãö nàng læåüng âãø naûp khäng khê ráút nhoí vaì nàng læåüng cuía doìng tuáön hoaìn seî baío âaím âäü räúi cáön thiãút âãø trao âäøi khäúi. Nhæîng âiãöu kiãûn cáön thiãút âãø trao âäøi khäúi maûnh trong thiãút bë laì: âäü räúi cao, sæû phán taïn khäng khê täút, thåìi gian coï màût cuía khäng khê trong canh træåìng láu vaì âäü âäöng hoaï mäi træåìng cao. B Hçnh 10.7. Thiãút bë lãn men daûng phun: 209
38. 1- Cæía khäng khê vaìo; 2- Âæåìng äúng khäng khê thaíi; 3- Háöm thaïo næåïc; 4- Tæåìng thiãút bë; 5- Âæåìng äúng coï aïp; 6- Âæåìng äúng huït; 7- Båm tuáön hoaìn Baíng 10.3. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men daûng phun saín xuáút åí Âæïc Thãø têch cuía thiãút bë lãn men, m3 Caïc chè säú 200 400 1000 Nàng suáút cuía thiãút bë lãn men (tênh theo cháút khä 250 370 tuyãût âäúi), kg/h Thãø têch cháút loíng suíi boüt, m3 180 350 Dung læåüng cuía thiãút bë, táún 80 130 400 Nàng suáút cuía caïc båm tuáön hoaìn, táún/h 2500 4400 Bäüi säú tuáön hoaìn cuía caïc båm, thãø têch trong 1 h 30 26 ÷ 30 110 Säú læåüng båm Tiãu thuû nàng læåüng âiãûn cho caïc båm âãø thäøi khê 1 2 10 vaì âäöng hoaï, kW.h 125 ÷135 210 ÷220 2200 Tiãu hao khäng khê trong khoang suíi boüt coï aïp suáút giaím, Nm3/h 3600 5000 60000 Kêch thæåïc,mm âæåìng kênh 6000 8000 11500 chiãöu cao pháön truû 7500 8000 1050 Båm tuáön hoaìn laì bäü pháûn chênh cuía toaìn hãû. Phæång phaïp luäöng ngáöm coï hiãûu quaí âàûc biãût âäúi våïi caïc quaï trçnh coï täúc âäü trao âäøi khäúi cao. Trong træåìng håüp täø håüp táöng cuía caïc thiãút bë hay khi phán chia bãn trong thiãút bë coï sæïc chæïa låïn ra thaình 2 ÷ 3 pháön vaì táút caí caïc ngàn âæåüc näúi laûi nhåì caïc maïng roït âãø mäi træåìng theo âoï chaíy tæì trãn xuäúng maïng dæåïi, mäùi láön chaíy nhæ thãú âæåüc baío hoaì oxy cuía khäng khê. Læåüng cháút tuáön hoaìn âæåüc haûn chãú båíi sæû cáúp liãûu cuía båm chuyãøn. Khi phán bäø thaình ba táöng læåüng båm cáön thiãút cho thiãút bë åí mäüt táöng våiï chiãöu cao chuyãøn laì bäüi säú 3 thç ruït ngàõn âæåüc 3 láön. Boüt âæåüc taûo thaình trong quaï trçnh thäøi khê cuîng âæåüc chuyãøn xuäúng dæåïi, cho nãn cå cáúu khæí boüt âæåüc âënh vë åí pháön dæåïi cuía thiãút bë. Tiãún haình thaíi nhiãût sinh lyï trong bäü trao âäøi nhiãût âàûc biãût. ÆÏng duûng daûng thiãút bë trãn âãø nuäi cáúy vi sinh váût trong âiãöu kiãûn tiãût truìng ráút phæïc taûp vç do khoï khàn vãö âäü kên cuía caïc båm tuáön hoaìn, nhæng tiãûn låüi âäúi våïi quaï trçnh tiãût truìng bàòng håi. Nhæng coï nhæîng æu âiãøm: cå cáúu âån giaín, dung læåüng låïn, baío âaím thäøi khê maûnh vaì âaím baío truyãön khäúi maì khäng cáön cå cáúu âaío träün, laìm cho kãút cáuú naìy tråí nãn coï triãøn voüng trong cäng nghiãûp vi sinh. 210
39. 10.2.4. Caïc thiãút bë lãn men coï hãû thäng gioï daûng phun Loaûi thiãút bë naìy âæåüc æïng duûng âãø nuäi cáúy chuíng náúm men âàûc biãût trãn mäi træåìng dinh dæåîng chæïa parafin loíng. Thiãút bë lãn men Б-50. Kãút cáúu cuía thiãút bë coï daûng dung læåüng xilanh âæïng våïi sæïc chæïa 800 m3 (hãû säú chæïa âáöy 0,4), âæåüc chia thaình 12 ngàn (hçnh 10.8). Mäùi ngàn coï cå cáúu khuáúy träün vaì thäøi khê. Thiãút bë âæåüc trang bë caïc bäü âaío träün âãø thæûc hiãûn chæïc nàng khuáúy träün pha loíng vaì cung cáúp khäng khê. Trong quaï trçnh quay cuía bäü âaío träün åí vë trê thoaït cháút loíng, khäng khê âæåüc huït vaìo, vuìng haû aïp âæåüc taûo ra. Khi âoï khäng khê hoaì maûnh vaìo cháút loíng, laìm baío hoaì oxy cháút loíng. Khäng khê Khäng khê Khäng khê Næåïc Næåïc Næåïc Næåïc Hçnh 10.8. Thiãút bë lãn men Б-50: 1- Raînh voìng; 2- ÄÚng thäng gioï; 3- Bäü khæí boüt; 4- Bäü phán ly; 5- Xilanh; 6- Dáùn âäüng; 7- Bäü trao âäøi nhiãût; 8- ÄÚng khuãúch taïn; 9- Cäúc xilanh; 10- Cå cáúu phun Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men Б-50: Nàng suáút cuía thiãút bë tênh theo sinh khäúi khä tuyãût âäúi, táún/ngaìy 27,0 Nàng suáút thiãút bë khi gaï âàût åí trung tám 13 ngàn, táún/ngaìy: 30 Doìng cháút loíng, m3/h: 37,5 Dung têch, m3: khi chæa hoaût âäüng: 800 khi hoaût âäüng: 320 Nhiãût âäü hoaût âäüng, 0C: 32 ÷ 34 Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700 ÷ 3000 211
40. Tiãu hao khäng khê, m3/h: 36160 Säú læåüng cå cáúu thäng gioï: 12 Cäng suáút âäüng cå, kW: 3,5 Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900 âãø nuäi náúm men parafin. Hiãûn taûi loaûi kãút cáúu naìy âæåüc thæûc nghiãûm räüng raîi trong caïc nhaì maïy saín xuáút cháút cä chæïa vitamin vaì protein. Thiãút bë lãn men (hçnh 10.9) gäöm voí 1; voìng tuáön hoaìn âäüt läù 2; äúng khuãúch taïn trung tám 5; caïc cå cáúu thäøi khê 3 âæåüc làõp trong voìng tuáön hoaìn âäüt läù vaì trong äúng khuãúch taïn trung tám; caïc bäü trao âäøi nhiãût 7 vaì bäü taïch gioüt 4. Âäüng cå 6 dáùn âäüng cho caïc cå cáúu thäøi khê. Naûp vaìo thiãút bë mäi træåìng dinh dæåîng chæïa parafin, muäúi khoaïng, caïc nguyãn täú vi læåüng, næåïc amoniac, vaì thaïo thaình pháøm ra khoíi bäü phán ly qua khåïp näúi. Napû khäng khê âãø thäøi cho canh træåìng bàòng phæång phaïp tæû huït. Khi caïc bäü thäng gioï suûc khê cho mäi træåìng thç sæû trao âäøi khäúi âæåüc xaíy ra qua bäü trao âäøi nhiãût âãø taûo ra nhæîng doìng lãn xuäúng. Voí thiãút bë âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng gè, hai låïp, coìn caïc bäü trao âäøi nhiãût, caïc cå cáúu trao âäøi khê vaì caïc vaïch ngàn - bàòng theïp nguyãn khäúi. Hçnh 10.9. Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900 Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men АДР-76-900 Nàng suáút thiãút bë, táún/ngaìy: 30 ÷ 36 Dung læåüng, m3: khi chæa hoaût âäüng: 900 khi hoaût âäüng: 450 212
41. Aïp suáút, MPa: 0,02 Nhiãût âäü hoaût âäüng, 0C: 32 ÷ 34 Mäi træåìng, pH: 4,2 ÷ 4,4 Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700 Tiãu hao khäng khê (åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng), m3/h: 54000 Säú læåüng caïc cå cáúu thäøi khê: 13 Cäng suáút âäüng cå âiãûn, kW: 315 Kêch thæåïc cå baín, mm: 17000×17000×6500 Khäúi læåüng, táún: 535 Nhæåüc âiãøm cuía thiãút bë lãn men coï hãû phun åí chäø: truûc thiãút bë bë rung âäüng; nhiãùm báøn bãö màût trao âäøi nhiãût vaì giaím hãû säú trao âäøi nhiãût. 10.2.5. Thiãút bë lãn men trao âäøi khäúi maûnh Muûc âêch chênh cuía loaûi thiãút bë naìy laì tàng näöng âäü vi sinh váût trong dung dëch canh træåìng, tàng âiãöu kiãûn thäøi khê vaì tàng nàng suáút thiãút bë. Thiãút bë (hçnh 10.10) laì mäüt dung læåüng xilanh 17, bãn trong làõp xilanh hæåïng 2. Hai âoaûn äúng 4 vaì 18 âënh vë cho xilanh hæåïng trong dung læåüng. Âoaûn äúng 18 âæåüc làõp chàût âãún âaïy vaì chia dung læåüng ra laìm hai phoìng: phoìng 19 duìng âãø nuäi cáúy canh træåìng, coìn trong phoìng 20 táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu ban âáöu. Âoaûn äúng 4 làõp caïch màût âaïy cuía dung læåüng. Bãn trong xilanh hæåïng 2 vaì trong khäng gian giæîa tæåìng dung læåüng vaì âoaûn äúng 4 âæåüc bäú trê caïc äúng goïp 16. Caïc äúng goïp âæåüc làõp chàût båíi caïc äúng âäüt läù 21. Trong khäng gian giæîa xilanh hæåïng 2 vaì caïc âoaûn äúng 18 vaì 4 coï caïc bäü trao âäøi nhiãût 1. Âãø naûp khäng khê âãún caïc äúng goïp trong phoìng 19 duìng äúng goïp phán phäúi 7, coìn trong phoìng 20 - äúng goïp 5. ÅÍ pháön trãn cuía dung læåüng coï äúng goïp 14 âãø thu nháûn vaì laìm khä boüt, bãn trong âæåüc làõp caïc âéa hçnh noïn 15. Khäng khê thoaït ra tæì phoìng 19 qua bäü taïch khê 9. Maïy khæí boüt bàòng cå hoüc 12 våïi bäü dáùn hæåïng âæåüc làõp âàût trãn caïc âéa 15. Mäi træåìng dinh dæåîng âæåüc âáøy vaìo thiãút bë qua khåïp 6. Sinh khäúi âæåüc thaïo ra khoií thiãút bë qua khåïp 11, coìn khäng khê - qua khåïp näúi 8 vaì 13. Thiãút bë hoaût âäüng nhæ sau: naûp häùn håüp dinh dæåîng ban âáöu vaìo phoìng 19 qua khåïp näúi 3, coìn khäng khê - vaìo thiãút bë qua khåïp näúi 6. Trong phoìng 19 xaíy ra nuäi cáúy sinh khäúi. Tuáön hoaìn vaì âaío träün cháút loíng âæåüc thæûc hiãûn båîi thiãút bë båm dáng bàòng khê neïn. Tæì phoìng nuäi cáúy, cháút loíng canh træåìng chaíy qua âoaûn äúng 12 vaìo phoìng 20, taûi âáy xaíy ra táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu. Bãn trong phoìng 19 vaì 20 dung dëch canh træåìng âæåüc thäøi khê nhåì caïc äúng âæåüc âäüt nhiãöu läù. Sinh khäúi thaïo ra khoíi phoìng cuìng 213
42. våïi pha boüt âæåüc taûo thaình åí pháön trãn cuía phoìng. Sau âoï boüt näøi lãn theo caïc âæåìng raînh giæîa caïc âéa noïn 15, âæåüc taïch khoíi cháút loíng vaì âæåüc cä laûi. Khæí boüt âaî âæåüc cä bàòng bäü khæí boüt cå hoüc 12 vaì thaïo ra qua khåïp näúi 11. Thaíi khäng khê khoíi phoìng 19 qua khåïp näúi 8 nhåì bäü taïch khê 9, coìn khoíi phoìng 20 - qua khåïp näúi 13. Hçnh 10.9. Thiãút bë cáúy lãn men trao âäøi khäúi maûnh 10.3. KÃÚT CÁÚU CUÍA CAÏC CÅ CÁÚU THÄØI KHÊ TRONG MAÏY PHUN KIÃØU TUABIN Maïy phun kiãøu tuabin - âoï laì loaûi kãút cáúu huït hai táöng coï caïc cæía trãn vaì dæåïi âãø naûp va ì thaíi dung dëch. Loaûi naìy hoaût âäüng nhæ sau: khäng khê vaìo âæåüc träün våïi cháút loíng, khi thoaït ra thç khäng khê âæåüc hæåïng lãn trãn vaì sau khi qua bäü trao âäøi nhiãût âæåüc chia ra laìm hai doìng. Khi âi qua pháön trung tám cuía cå cáúu tuáön hoaìn, doìng thæï nháút vaìo cæía trãn cuía cå cáúu phun, coìn doìng thæï hai hæåïng xuäúng dæåïi theo âæåìng viãön cuía cå cáúu tuáön hoaìn vaì khi chuyãøn âäüng dæåïi âaïy giaí thç vaìo cæía dæåïi. 10.3.1. Maïy phun kiãøu tuabin coï caïc voìng âäüt läù 214
43. Loaûi kãút cáúu naìy âæåüc duìng âãø thäøi khê vaì khuáúy träün mäi træåìng giäúng khi nuäi cáúy vi sinh váût, âàûc biãût laì náúm men. Nhàòm muûc âêch âån giaín hoaï kãút cáúu cuía maïy phun kiãøu tuabin, cå cáúu âãø phaï doìng cháút loíng coï daûng voìng âäüt läù, âæåüc làõp giæîa caïc caïnh cuía quaût vaì caïc pháön taûo âæåìng viãön cuía voí maïy. Maïy phun (hçnh 10.11) gäöm voí 10 âæåüc 1 làõp chàût trong äúng thäng räùng khê 1 våïi caïc pháön taûo âæåìng viãön 6 âãø hçnh thaình voìi phun 4; caïc raînh phán bäø 11 bãn trong voìi phun häùn håüp khê - cháút loíng; quaût âæåüc làõp trong voí gäöm caïc âéa 9 vaì 8, cacï raînh 3 giæîa caïc âéa, cå cáúu cho doìng cháút loíng coï daûng voìng âäüt läù 5 âæåüc làõp chàût giæîa caïc caïnh quaût vaì caïc pháön âäüt läù cuía räto. Caïc caïnh cuía maïy båm doüc truûc âáøy cháút loíng canh træåìng vaì dáùn vaìo pháön chaíy 7 cuía maïy phun, taûi âáy caïc voìng âäüt läù 5 seî taûo ra nhiãöu voìng nhoí. Caïc doìng naìy seî phun vaìo khäng khê âæåüc âáøy tæì quaût vaì trong voìi phun 4 seî taûo ra häùn håüp håi - cháút loíng, nhåì caïc caïnh Hçnh 10.11. Maïy phun daûng khuáúy 11 häùn håüp bë phán taïn trong cháút loíng. tuabin coï caïc voìng âäüt läù Doìng khê - cháút loíng âæåüc phán taïn chaíy ra ngoaìi. Loaûi naìy cho pheïp lamì âån giaín hoaï kãút cáúu cuía maïy phun, laìm täút hån sæû phán taïn khäng khê vaì tàng täúc âäü huït oxy trong cháút loíng. 10.3.2. Maïy phun kiãøu tuabin coï caïc voìi Maïy phun naìy âæåüc âàûc træng båíi quaï trçnh trao âäøi khäúi täút hån, bàòng caïch náng cao mæïc phán taïn khê trong cháút loíng vaì tàng læåüng khê xám nháûp vaìo cháút loíng. Âãø thæûc hiãûn âæåüc âiãöu âoï ngæåìi ta làõp caïc voìi trong maïy theo âæåìng kênh ngoaìi cuía caïc âéa quaût nhàòm phaï huyí doìng cháút loíng. Khi âoï nhæîng âoaûn vaìo cuía caïc caïnh âãø phun häùn håüp khê - cháút loíng âæåüc phán bäø giæîa caïc voìi. Maïy phun kiãøu tuabin hçnh 10.12 gäöm coï voí 8 våïi caïc âoanû äúng âæåìng viãön 2 âãø hçnh thaình voìng, voìi phun 4 âæåüc làõp chàût trãn truûc räùng cuía äúng thäng khê thæï 1; caïc caïnh phán bäø 215 Hçnh 10.12. Maïy phun daûng tuabin coï caïc voìi
44. 10 bãn trong voìi phun âãø phun häùn håüp khê - cháút loíng vaì quaût gàõn trong voí gäöm hai âéa 5, 6 våïi caïc caïnh 3 åí giæîa caïc âéa. Theo âæåìng kênh ngoaìi cuía caïc âéa ngæåìi ta phán bäø caïc voìi 9 âãø phaï huyí caïc doìng cháút loíng. Nhæîng âoaûn vaìo cuía caïc nhaïnh 10 âãø phun häùn håüp khê - cháút loíng âæåüc phán bäø giæîa caïc voìi. Cháút loíng ban âáöu âæåüc hæåïng tåïi caïc voìi 9 nhåì caïc caïnh 7, taûi âáy cháút loíng âæåüc phán chia ra mäüt säú doìng, chuïng tiãúp xuïc våïi khäng khê vaìo tæì quaût vaì âáøy vaìo voìi phun 4, räöi tiãúp tuûc phán taïn khê trong cháút loíng nhåì caïc caïnh 10, 9. Sau âoï cháút loíng baîo hoaì khäng khê âæåüc thoaït ra ngoaìi. 10.4. TÊNH TOAÏN THIÃÚT BË LÃN MEN COÏ BÄÜ ÂAÍO TRÄÜN CÅ HOÜC VAÌ BÄÜ LAÌM SUÍI BOÜT Khi tênh toaïn cáön xaïc âënh caïc chè säú cå baín vãö kãút cáúu vaì nàng læåüng cuía thiãút bë våïi thãø têch chung âaî cho. Bæåïc âáöu cáön phaíi xaïc láûp khäúi læåüng thãø têch ρ, âäü nhåït âäüng hoüc µ, hãû säú dáùn nhiãût λ, aïp suáút laìm viãûc trong thiãút bë khi tiãût truìng bàòng håi næåïc, nhiãût dung C. Theo nghiãn cæïu cuía næåïc ngoaìi, khäúi læåüng thãø têch cuía caïc mäi træåìng dinh dæåîng åí trong giåïi haûn ρ = 1060 ÷ 1070 kg/ m3; âäü nhåït âäüng hoüc - trong giåïi haûn µ = 0,001 ÷ 0,00155 Pa⋅S, nhiãût dung C = 4186 J/(kg⋅K), hãû säú dáùn nhiãût λ = 0,6 W/ (m⋅K). Âãø tiãût truìng mäi træåìng dinh dæåîng bãn trong thiãút bë, cáön phaíi taûo ra aïp suáút laìm viãûc khäng nhoí hån 0,2 MPa. Hãû säú chæïa âáöy mäi træåìng dinh dæåîng cuía thiãút bë phuû thuäüc vaìo thaình pháön cuía mäi træåìng vaì vaìo daûng vi sinh váût nuäi cáúy k = 0,5 ÷ 0,65. 10.4.1. Tênh toaïn kãút cáúu cuía thiãút bë lãn men 3 Thãø têch laìm viãûc cuía thiãút bë V1 (m ) âæåüc tênh theo cäng thæïc: V1 = V.k Âãø saín xuáút axit amin, caïc cháút khaïng sinh chàn nuäi vaì caïc chãú pháøm enzim, âæåìng kênh bãn trong DB = 2000 ÷ 3000 mm. Caïc kêch thæåïc coìn laûi cuía thiãút bë (chiãöu cao cuía pháön elip he; chiãöu cao gáúp meïp h, bãö màût bãn trong Fb; sæïc chæïa cuía âaïy Vd vaì chiãöu daìy cuía tæåìng âaïy S âæåüc láúy nhæ sau: hc = 0,25DB ; h ≥ 2S; Thãø têch chæa hoaût âäüng cuía thiãút bë Vr tênh theo cäng thæïc: Vr = Vx + 2Vd 216
45. Thãø têch cuía pháön xilanh: Vx = Vr − 2Vd Chiãöu cao pháön xilanh cuía thiãút bë: (V − 2V ) H = r d x F trong âoï : F - diãûn têch tiãút diãûn cuía thiãút bë theo âæåìng kênh trong: 2 F = 0,785DB Chiãöu cao chung cuía thiãút bë: He = Hx + 2(he + h) 10.4.2. Tênh toaïn bäü khuáúy träün cuía thiãút bë lãn men Khi nuäi cáúy vi sinh váût trong mäi træåìng dinh dæåîng loíng bàòng phæång phaïp chçm, do taûo sinh khäúi nãn âäü nhåït cuía cháút loíng canh træåìng tàng lãn, cho nãn sæû khuáúy träün vaì thäøi khê mäi træåìng bë xáúu âi. Nhàòm tàng cæåìng sæû khuáúy träün huyãön phuì cho pheïp sæí duûng bäü khuáúy träün daûng tuabin. Âæåìng kênh bäü khuáúy träün daûng tuabin dk (m) âæåüc tênh theo cäng thæïc: dk = (0,3 ÷ 0,33)DB trong âoï: DB- âæåìng kênh bãn trong cuía thiãút bë lãn men. Tra baíng theo giaï trë dk âãø choün bäü khuáúy träün täúi æu (hãû khuáúy träün coï hiãûu suáút cao). Caïc daûng cå cáúu khuáúy träün cho cháút loíng coï âäü nhåït khaïc nhau âæåüc nãu trong baíng 10.4. Baíng 10.4. Täúc âäü biãn täúi æu cuía caïc cå cáúu khuáúy träün phuû thuäüc vaìo âäü nhåït cuía mäi træåìng âæåüc khuáúy träün Âäü nhåït cuía mäi træåìng Váûn täúc biãn täúi æu cuía bäü Cå cáúu khuáúy träün Pa.s khuáúy träün, m/s Caïnh, neo, giaï 0,001 ÷ 4 3,0 ÷ 2,0 4 ÷ 8 2,5 ÷1,5 8 ÷ 15 1,5 ÷ 1,0 Daûng tuabin 0,001 ÷ 5 7 ÷ 4,2 5 ÷15 4,3 ÷ 3,4 15 ÷ 25 3,4 ÷ 2,3 Chong choïng 0,001 ÷ 2 4,8 ÷ 16 Säú voìng quay cuía bäü khuáúy träün (voìng/phuït) : 217
46. ω n1 = πd k Theo giaï trë nháûn âæåüc cuía säú voìng quay, choün täúc âäü thæûc tãú cuía noï. Choün bäü truyãön âäüng trong baíng tra cæïu theo giaï trë âaî âæåüc nháûn cuía säú voìng quay. Cäng suáút tiãu thuû (kW) khi maïy khuáúy hoaût âäüng âãø khuáúy träün canh træåìng khäng âãö cáûp âãún sæû aính hæåíng cuía caïc cå cáúu phuû: 3 5 N M = K N ρcn d k trong âoï: KN - chuáøn cäng suáút, phuû thuäüc vaìo cæåìng âäü âaío träün vaì âæåüc âàûc træng båíi chuáøn ly tám Reynolds (Re); ρc - tyí troüng mäi træåìng; n - säú maïy khuáúy träün; dk - âæåìng kênh maïy, m. 2 ρcnd k Re 1 = µc trong âoï: µc - âäü nhåït âäüng hoüc cuía mäi træåìng. Cäng suáút tênh toaïn cho truûc maïy träün, kW: N P = k 1k 2 (∑ k +1)N M trong âoï: k1 - hãû säú chæïa âáöy canh træåìng cuía thiãút bë; k2 - hãû säú coï tênh âãún sæû tàng cäng suáút do tàng sæïc caín cuía mäi træåìng trong quaï trçnh phaït triãøn cuía mäi træåìng (k2 = 1,1); Σk - hãû säú tênh âãún sæû tàng cäng suáút tiãu thuû âãø væåüt thàõng sæïc caín gáy ra do caïc cå cáúu phuû : H 1 k 1 = DB trong âoï: H1- chiãöu cao cuía låïp cháút loíng âæåüc khuáúy träün (âäúi våïi caïc maïy khuáúy träün daûng tuabin, H1 = 0,75 Ht.b). Vç vaìo chu kyì phaït triãøn cuía mäüt säú chuíng taûo ra boüt, âãø traïnh sæû toeï boüt, láúy H1= 0,65 Ht.b. Khi tênh cäng suáút laìm viãûc cuía bäü khuáúy âaío cáön phaíi tênh âãún nàng suáút thàõng sæïc caín do caïc cå cáúu phuû gáy nãn. Âãø thæûc hiãûn âiãöu kiãûn âoï cáön phaíi âæa vaìo hãû säú Σk: ∑ k = kn + kM + kTP + kT 218
47. trong âoï: kn - hãû säú caín cuía vaïch ngàn phaín xaû; kM - hãû säú caín cuía bäü khung träün phuû; kTP - hãû säú caín cuía äúng âãø naûp khäng khê; kT - hãû säú caín cuía äúng loït truûc âãø càõm nhiãût kãú. Trë säú kn, kM, kTP vaì kT phuû thuäüc vaìo daûng maïy khuáúy âæåüc nãu trong baíng 10.5 Baíng 10.5. Trë säú caïc hãû säú k xeït tåïi sæû tàng cäng suáút cuía maïy khuáúy do täön taûi trong thiãút bë caïc cå cáúu phuû Daûng cå cáúu khuáúy träün Cå cáúu phuû Neo vaì Chong Caïnh Tuabin giaï choïng Bäún vaïch ngàn phaín xaû coï bãö daìy B = 0,08DB, âæåüc phán bäø åí tæåìng thiãút bë 1 - 1,5 0,5 Mäüt caïnh phuû nàòm ngang bàòng caïnh cuía cå cáúu chuyãøn âaío chênh (theo kêch thæåïc) 0,35 - - - ÄÚng cho dung dëch quaï aïp 0,2 0,2 0,2 0,1 ÄÚng boüc loït âãø càõm nhiãût kãú hay duûng cuû âo mæïc kiãøu phao 0,1 0,1 0,1 0,05 Hai äúng âæïng, âæåüc làõp caïch nhau mäüt goïc hån 900 0,3 0,3 0,3 0,15 Ruäüt xoàõn cuäün phaíi âæåüc làõp doüc tæåìng theo tæåìng xilanh thiãút bë 2,0 - - - ÄÚng xoàõn âæåüc làõp åí âaïy thiãút bë, khi âæåìng kênh cuía äúng 0,033 ÷ 0,54 m 2,5 ÷3,0 - - - Caïc chi tiãút âãø gia cäú caïc äúng khuãúch taïn - - - 0,05 Cäng suáút âãø thàõng ma saït trong voìng chàõn dáöu cuía truûc: h ⎛ 0,1 c ⎞ 2 ⎜ Sc ⎟ N c = 2nd BS cP⎜e −1⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ trong âoï: n vaì dB - säú voìng quay, voìng/phuït vaì âæåìng kênh cuía truûc, m; Sc - chiãöu daìy miãúng âãûm voìng chàõn dáöu cuía truûc; P - aïp suáút laìm viãûc cuía khäng khê trong thiãút bë trãn mæïc loíng, Pa; hc - chiãöu cao miãúng âãûm voìng chàõn dáöu, m: (hc = 6Sc). Âãø xaïc âënh Nc coï thãø láúy P = 0,1 MPa. 219
48. Xaïc âënh âæåìng kênh truûc dáùn cuía maïy khuáúy theo cäng thæïc gáön âuïng, xuáút phaït tæì âäü bãön chëu xoàõn cuía truûc: M x d B = 1,7 ⋅ 3 +C M τ CP′ trong âoï: Mx - mämen xoàõn trãn truûc maïy khuáúy, N⋅ m; τ CP′ - æïng suáút tiãúp cho pheïp âäúi våïi váût liãûu truûc chëu xoàõn; CM - hiãûu chènh roì rè, xoïi moìn váût liãûu, m. Mä men xoàõn trãn truûc maïy khuáúy: N M = 0,163 P x n trong âoï: NP - cäng suáút tênh cho truûc; n - hãû säú an toaìn. Âãø âaím baío âäü bãön cáön phaíi nhán âaûi læåüng nháûn âæåüc theo tênh toaïn dB våïi hãû säú 1,25 vaì nháûn âæåüc d B′ . Âãø xaïc âënh âæåìng kênh âoaûn truûc nàòm cao hån tuabin nhoí åí phêa dæåïi d B′′ cáön nhán âaûi læåüng d B′ våïi hãû säú 1,07. Âãø xaïc âënh âæåìng kênh cuía truûc nàòm cao hån tuabin nhoí åí phêa trãn d B′′′ khi læu læåüng qua voìng chàõn dáöu cáön nhán trë säú d B′ våïi hãû säú 1,14. Truûc âæåüc chãú taûo bàòng theïp CT45. Giåïi haûn bãön cuía theïp CT45 laì σb = 610 2 2 MN/m (xáúp xè 62 kG/ mm ), hãû säú an toaìn nB = 2,6. ÆÏng suáút cho pheïp âæåüc xaïc âënh theo tyí säú giæîa âäü bãön giåïi haûn vaì hãû säú an toaìn, ta coï : σ []σ = b nB ÆÏng suáút tiãúp cho pheïp: []τ = 0,6[σ ]. ÆÏng suáút cho pheïp âäúi våïi caïc truûc cuía caïc cå cáúu khuáúy träün : [τ ′] = 0,5[τ ]. Bãö daìy cuía miãúng âãûm voìng chàõn dáöu (mm): S c = 0,044 d B′′ trong âoï: d B′′ - âæåìng kênh cuía truûc, m. Sau âoï xaïc âënh læûc neïn lãn miãúng âãûm: h 0,4 c Sc PC′ = π ()d B′′ + S c ⋅S cP ⋅e trong âoï: P - Aïp suáút cho pheïp trong thiãút bë khi tiãût truìng, Pa. 220
49. Cäng suáút âæåüc thiãút láûp cuäúi cuìng NTL (kW) cuía âäüng cå dáùn âäüng cho maïy khuáúy träün âæåüc tênh theo cäng thæïc: (N + N ) N = 1,15 P C TL η η - hiãûu suáút truyãön âäüng cuía bäü truyãön. Sau âoï theo trë säú NTL choün dáùn âäüng âæïng, daûng âäüng cå, cäng suáút cuía noï vaì säú voìng quay. 10.4.3. Cán bàòng nhiãût cho caïc thiãút bë lãn men Trong quaï trçnh hoaût âäüng cuía vi sinh váût trong thiãút bë, mäüt læåüng nhiãût âæåüc thoaït ra. Sæû phaït triãøn giäúng bë cháûm laûi khi tàng nhiãût âäü canh træåìng, coìn sau âoï coï khaí nàng vi sinh váût bë chãút. Âãø ngàn ngæìa hiãûn tæåüng âoï caïc thiãút bë lãn men cáön phaíi trang bë caïc cå cáúu thaíi nhiãût (äúng xoàõn, aïo, caïc äúng nhiãût). Læåüng nhiãût thaíi ra tæì canh træåìng vaì tiãu hao næåïc laìm laûnh âæåüc xaïc âënh tæì cán bàòng nhiãût. Thu nhiãût Tiãu hao nhiãût Våïi mäi træåìng dinh dæåîng: Q1 = GnCntn Våïi canh træåìng thaình pháøm: QS = GkCktk Nhiãût sinh hoüc âæåüc giaíi phoïng khi phaït triãøn canh træåìng: Q2 = qp Våïi næåïc laìm laûnh: Q = G C t 3 B B 1B Våïi næåïc laìm laûnh: Q6 = GBCBt2B Våïi khäng khê thäøi; Q = Li 4 1 Våïi khäng khê thäøi: Q7 = Li2 Täøn tháút nhiãût vaìo mäi træåìng xung quanh Q8 = 3600 αFa∆t trong âoï: Gn , GB vaì Gk - khäúi læåüng mäi træåìng dinh dæåîng, næåïc laìm laûnh vaì canh træåìng thaình pháøm, kg; Cn , CB , vaì Ck - nhiãût dung riãng cuía mäi træåìng dinh dæåîng, næåïc laìm laûnh vaì canh træåìng thaình pháøm, kJ/(kg⋅K); tn , tk , t1B vaì t2B - nhiãût âäü cuía mäi træåìng dinh dæåîng, canh træåìng thaình pháøm, næåïc laìm laûnh âáöu vaì cuäúi, K; q - læåüng nhiãût trung bçnh âæåüc giaíi phoïng khi mæïc tàng sinh khäúi cuía chuíng vi sinh váût, kJ/kg; p - mæïc tàng sinh khäúi sinh váût, kg/h; L - læåüng khäng khê âæåüc thäøi, kg/h; 221
50. i1vaì i2 - entanpi cuía khäng khê måïi vaì khäng khê thaíi, kJ/kg; 2 Fa - diãûn têch bãö màût cuía thiãút bë lãn men, m ; α - hãû säú thaíi nhiãût tæì bãö màût thiãút bë vaìo mäi træåìng xung quanh kW/(m2⋅K); ∆t - hiãûu trung bçnh nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì khäng khê xung quanh thiãút bë, K. Phæång trçnh cán bàòng nhiãût âäü cuía thiãút bë lãn men coï daûng: GBC B ()t 2B −t1B = Q1 +Q2 −Q5 −Q8 − L (i 2 − i1 ) Âàût Q1 +Q2 −Q5 −Q8 − L (i 2 − i1 ) = Q , khi âoï tiãu hao næåïc laìm laûnh (kg/h): Q GB = C B ()t 2B −t1B Diãûn têch bãö màût truyãön nhiãût cuía thiãút bë lãn men, (m2): Q F = 3600K∆t trong âoï: K - hãû säú truyãön nhiãût, W/(m2⋅K); ∆t - hiãûu trung bçnh nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì næåïc laìm laûnh, 0C: 1 K = ⎛ 1 δ 1 ⎞ ⎜ + + ⎟ ⎝α1 λ α 2 ⎠ Âaûi læåüng thaíi nhiãût α2 âäúi våïi næåïc âæåüc xaïc âënh phuû thuäüc vaìo chuáøn Re. Xaïc âënh âæåüc âaûi læåüng thaíi nhiãût tæì tæåìng tåïi mäi træåìng phaït triãøn α1 seî bë phæïc taûp do sæû täön taûi trong mäi træåìng mäüt læåüng låïn khäng khê phán taïn ra thaình nhæîng boüt nhoí vaì laìm giaím âiãöu kiãûn thaíi nhiãût. Cho nãn våïi sai säú xaïc âënh, coï thãø sæí duûng phæång trçnh thæûc nghiãûm âãø xaïc âënh thaíi nhiãût tæì bãö màût cuía äúng âãún caïc dung dëch âæåìng vaì rè âæåìng theo tyí troüng vaì âäü nhåït khi âäúi læu tæû nhiãn: (t −t ) α = 2850 ⋅ 3 CT T 1 µ 0 trong âoï: tCT vaì tT - nhiãût âäü cuía canh træåìng phaït triãøn vaì nhiãût âäü cuía tæåìng aïo, C; µ - âäü nhåït âäüng hoüc cuía mäi træåìng, Pa⋅S. Âäü nhåït dung dëch rè âæåìng loaîng coï thãø tênh theo cäng thæïc: µ = ()1,2 + 0,046B − 0,0014Bt ⋅10−3 trong âoï: B - näöng âäü cuía dung dëch, %, 222
51. t - nhiãût âäü cuía dung dëch, 0C. Trãn cå såí cuía caïc säú liãûu thæûc nghiãûm âäúi våïi thiãút bë lãn men coï aïo laûnh, coï tênh âãún sæû nhiãùm báøn tæåìng coï thãø láúy k = 3000 W/(m2⋅K). Tiãu hao khäng khê âãø thäøi canh træåìng phaït triãøn åí trong giåïi haûn 60 ÷ 120 m3/ (h⋅m3). 223
52. Chæång 11 THIÃÚT BË PHÁN CHIA PHA LOÍNG VAÌ PHA RÀÕN Caïc maïy duìng âãø phán chia caïc hãû khäng âäöng nháút trong træåìng ly tám âæåüc goüi laì maïy ly tám vaì maïy phán ly. Khaïc våïi maïy ly tám, maïy phán ly coï yãúu täú phán ly cao, bãö màût kãút tuía phaït triãøn, mæïc âäü phán chia caïc hãû phán taïn cao nãn nàng suáút ráút låïn âãún 300 m3/h. Trong cäng nghiãûp vi sinh thæåìng sæí duûng caïc maïy ly tám vaì phán ly khaïc nhau âãø phán chia caïc hãû dë thãø. 11.1. CAÏC THIÃÚT BË ÂÃØ LY TÁM HUYÃÖN PHUÌ Caïc maïy ly tám âæåüc æïng duûng räüng raîi âãø taïch caïc tiãøu pháön äøn âënh trong dung dëch caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc, caïc dung dëch ræåüu khoíi chãú pháøm hoaût hoaï laìm làõng etanol, axetol vaì caïc dung mäi hæîu cå khaïc, taïch sinh khäúi khoíi dung dëch canh træåìng, âãø taïch phæïc hoaût hoaï sinh hoüc (khi kãút tuía bàòng muäúi) tæì caïc dung dëch, cuîng nhæ âãø phán chia caïc häùn håüp cháút loíng hay caïc huyãön phuì. Caïc hãû phán taïn thä thæåìng âæåüc phán chia dæåïi taïc âäüng cuía troüng læûc. Tuy nhiãn khi tyí troüng cuía caïc cáúu tæí coï âäü chãûnh lãûch nhoí vaì âäü nhåït cuía cháút loíng khäng âäöng nháút cao thç sæû làõng xaíy ra ráút cháûm. Do æïng suáút cuía træåìng læûc ly tám quaïn tênh låïn hån nhiãöu láön æïng suáút cuía træåìng troüng læûc, cho nãn viãûc phán chia dæåïi taïc âäüng cuía træåìng ly tám xaíy ra ráút nhanh vaì hoaìn toaìn. Trong caïc thiãút bë cäng nghiãûp viãûc phán chia bàòng phæång phaïp ly tám âæåüc æïng duûng âãø taïch caïc tiãøu pháön coï kêch thæåïc tæì 25 mm âãún 0,5 µm. Phæång phaïp ly tám dæûa trãn cå såí taïc âäüng cuía træåìng ly tám tåïi hãû khäng âäöng nháút gäöm hai hoàûc nhiãöu pha. Ly tám caïc hãû cháút loíng khäng âäöng nháút âæåüc thæûc hiãûn bàòng hai phæång phaïp: loüc ly tám qua tæångì âäüt läù cuía räto, vaïch loüc âæåüc âàût åí pháön trong cuía räto (maïy ly tám loüc) vaì qua räto làõng coï âoaûn äúng liãön (maïy ly tám làõng). Âäöng thåìi caïc maïy ly tám täøng håüp kãút håüp caí hai nguyãn tàõc phán chia loüc - làõng cuîng âæåüc sæí duûng. Khi taïch huyãön phuì trong caïc maïy ly tám loüc åí trong räto, dæåïi taïc âäüng cuía læûc ly tám cháút loíng âæåüc loüc qua vaíi loüc hay læåïi kim loaûi, âäöng thåìi caïc tiãøu pháön pha ràõn bë làõng xuäúng; cháút loíng qua saìng vaì sau âoï qua läù trong räto, xäúi maûnh vaìo tæåìng cuía 223